JP2019078545A - Physical quantity sensor, inertia measuring device, moving body positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus, and moving body - Google Patents

Physical quantity sensor, inertia measuring device, moving body positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus, and moving body Download PDF

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Abstract

To provide a physical quantity sensor having high detection accuracy, an inertia measuring device, a moving body positioning device, a portable electronic apparatus, an electronic apparatus, and a moving body.SOLUTION: A physical quantity sensor 1 comprises a first fixing part 42B by which a movable detection electrode 441B is fixed to a substrate 2, a detection spring 46B for coupling the first fixing part 42B and the movable detection electrode 441B, a first stem part 50 provided in a first direction, and a first coupling part 52 for coupling to the first stem part 50. The first coupling part 52 includes a first support part 521 for coupling to the first stem part 50, and a second support part 522 for coupling to the detection spring part 46B, a gap G1 in the first direction between the first support part 521 and a fixed detection electrode 443B being smaller than a gap G2 in the first direction between the second support part 522 and the fixed detection electrode 443B.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、物理量センサー、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および、移動体に関するものである。   The present invention relates to a physical quantity sensor, an inertial measurement device, a mobile positioning device, a portable electronic device, an electronic device, and a mobile.

近年、シリコンMEMS(Micro Electro Mechanical System)技術を用いて製造された物理量センサーが開発されている。このような物理量センサーとして、例えば特許文献1には、櫛歯状をなして対向配置されている可動電極および固定電極を備えている素子を有し、これら二つの電極間の静電容量に基づいて物理量(角速度)を検出する静電容量型の加速度センサーが記載されている。そして、この構成では、検出感度を高めるため多数の可動電極および固定電極が設けられている。   In recent years, physical quantity sensors manufactured using silicon MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology have been developed. As such a physical quantity sensor, for example, Patent Document 1 has an element provided with a movable electrode and a fixed electrode arranged in a comb-like shape and opposed to each other, and based on the capacitance between these two electrodes. Capacitive acceleration sensors that detect physical quantities (angular velocities) are described. And in this composition, in order to raise detection sensitivity, many movable electrodes and fixed electrodes are provided.

米国特許出願第8468886号明細書U.S. Patent Application No. 84688886

しかしながら、特許文献1に記載されている物理量センサーの構成では、小型化を図ろうとすると可動電極および固定電極の数を減らす必要があり、検出感度が低下するという問題があった。   However, in the configuration of the physical quantity sensor described in Patent Document 1, when attempting to miniaturize it, it is necessary to reduce the number of movable electrodes and fixed electrodes, and there is a problem that the detection sensitivity is lowered.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   The present invention has been made to solve at least a part of the above-described problems, and can be realized as the following modes or application examples.

[適用例1]本適用例に係る物理量センサーは、基板と、前記基板に設けられ、物理量を検出する検出部と、を有し、前記検出部は、前記基板に固定されている固定検出電極と、前記基板に対して前記物理量の検出軸方向である第1方向に変位可能な可動検出電極と、前記基板に前記可動検出電極を固定する第1固定部と、前記第1固定部と前記可動検出電極とを連結する第1ばね部と、を有し、前記固定検出電極は、前記第1方向に交差する方向である第2方向に沿って設けられている複数の固定検出電極指を有し、前記可動検出電極は、前記第1方向に沿って設けられている第1幹部と、前記第1幹部から前記第2方向に沿って設けられ、前記固定検出電極指と前記第1方向に間隔を空けて配置される複数の可動検出電極指と、前記第1幹部に連結する第1連結部と、を有し、前記第1連結部は、前記第1幹部に連結する第1支持部と、前記第1ばね部に連結する第2支持部と、を有し、前記第1支持部と前記固定検出電極との前記第1方向の間隔は、前記第2支持部と前記固定検出電極との前記第1方向の間隔より小さいことを特徴とする。   Application Example 1 A physical quantity sensor according to this application example includes a substrate and a detection unit provided on the substrate and detecting a physical quantity, and the detection unit is a fixed detection electrode fixed to the substrate. A movable detection electrode displaceable in a first direction which is a detection axial direction of the physical quantity with respect to the substrate, a first fixing portion for fixing the movable detection electrode to the substrate, the first fixing portion, and the first fixing portion A first spring portion connecting the movable detection electrode, and the fixed detection electrode includes a plurality of fixed detection electrode fingers provided along a second direction which is a direction intersecting the first direction. The movable detection electrode is provided along a second direction from a first trunk provided along the first direction and the first trunk from the first trunk, and the fixed detection electrode finger and the first direction A plurality of movable detection electrode fingers spaced apart from each other, and the first A first connecting part connected to the first part, and the first connecting part has a first supporting part connected to the first trunk and a second supporting part connected to the first spring part. The distance between the first support portion and the fixed detection electrode in the first direction is smaller than the distance between the second support portion and the fixed detection electrode in the first direction.

本適用例によれば、可動検出電極の第1幹部と第1ばね部とを連結する第1連結部を構成する第1支持部の固定検出電極との第1方向の間隔が、第2支持部と固定検出電極との第1方向の間隔より小さいので、第1支持部を固定検出電極指に対向する可動検出電極指と見なすことができる。そのため、可動検出電極と固定検出電極との間の静電容量を大きくすることができるので、検出感度を高くすることができる。従って、小型化を図っても、検出感度の低下を低減した物理量センサーを得ることができる。   According to this application example, the distance in the first direction between the fixed detection electrode of the first support portion constituting the first connection portion connecting the first stem of the movable detection electrode and the first spring portion is the second support Since it is smaller than the space | interval of the 1st direction of a part and a fixed detection electrode, a 1st support part can be regarded as a movable detection electrode finger which opposes a fixed detection electrode finger. Therefore, since the electrostatic capacitance between the movable detection electrode and the fixed detection electrode can be increased, the detection sensitivity can be increased. Therefore, it is possible to obtain the physical quantity sensor in which the decrease in the detection sensitivity is reduced even when the size is reduced.

[適用例2]上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記第1支持部の前記第2方向の長さは、前記可動検出電極指の前記第2方向の長さと略等しいことが好ましい。   Application Example 2 In the physical quantity sensor according to the application example, it is preferable that the length of the first support portion in the second direction is substantially equal to the length of the movable detection electrode finger in the second direction.

本適用例によれば、第1支持部の第2方向の長さが、可動検出電極指の第2方向の長さと略等しいので、第1支持部の側面と固定検出電極指の側面との対向面積を、可動検出電極指の側面と固定検出電極指の側面との対向面積と略等しくすることができる。   According to this application example, since the length in the second direction of the first support portion is substantially equal to the length in the second direction of the movable detection electrode finger, the side surface of the first support portion and the side surface of the fixed detection electrode finger The facing area can be made approximately equal to the facing area of the side surface of the movable detection electrode finger and the side surface of the fixed detection electrode finger.

[適用例3]上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記第1支持部と前記固定検出電極との前記第1方向の間隔は、前記固定検出電極指と前記可動検出電極指との前記第1方向の間隔と略等しいことが好ましい。   Application Example 3 In the physical quantity sensor according to the application example, a distance between the first support portion and the fixed detection electrode in the first direction is the distance between the fixed detection electrode finger and the movable detection electrode finger. Preferably, the distance is substantially equal to the distance in one direction.

本適用例によれば、上述した対向面積が等しく、第1支持部と固定検出電極との第1方向の間隔が、固定検出電極指と可動検出電極指との第1方向の間隔と略等しいので、第1支持部と固定検出電極との間の静電容量を、固定検出電極指と可動検出電極指との間の静電容量と略等しくすることができる。   According to this application example, the facing areas described above are equal, and the distance between the first support portion and the fixed detection electrode in the first direction is substantially equal to the distance between the fixed detection electrode finger and the movable detection electrode finger in the first direction. Therefore, the capacitance between the first support portion and the fixed detection electrode can be made substantially equal to the capacitance between the fixed detection electrode finger and the movable detection electrode finger.

[適用例4]本適用例に係る物理量センサーは、基板と、前記基板に設けられ、物理量を検出する検出部と、を有し、前記検出部は、前記基板に固定されている固定検出電極と、前記基板に対して前記物理量の検出軸方向である第1方向に変位可能な可動検出電極と、前記基板に前記可動検出電極を固定する第1固定部と、前記第1固定部と前記可動検出電極とを連結する第1ばね部と、を有し、前記固定検出電極は、前記第1方向に交差する方向である第2方向に沿って設けられている複数の固定検出電極指を有し、前記可動検出電極は、前記第1方向に沿って設けられている第1幹部と、前記第1幹部から前記第2方向に沿って設けられ、前記固定検出電極指と前記第1方向に間隔を空けて配置される複数の可動検出電極指と、前記第1幹部に連結する第1連結部と、を有し、前記第1連結部の前記第2方向の長さは、前記可動検出電極指の前記第2方向の長さと略等しく、前記第1連結部と前記固定検出電極との前記第1方向の間隔は、前記固定検出電極指と前記可動検出電極指との前記第1方向の間隔と略等しいことを特徴とする。   Application Example 4 A physical quantity sensor according to this application example includes a substrate and a detection unit provided on the substrate and detecting a physical quantity, and the detection unit is a fixed detection electrode fixed to the substrate. A movable detection electrode displaceable in a first direction which is a detection axial direction of the physical quantity with respect to the substrate, a first fixing portion for fixing the movable detection electrode to the substrate, the first fixing portion, and the first fixing portion A first spring portion connecting the movable detection electrode, and the fixed detection electrode includes a plurality of fixed detection electrode fingers provided along a second direction which is a direction intersecting the first direction. The movable detection electrode is provided along a second direction from a first trunk provided along the first direction and the first trunk from the first trunk, and the fixed detection electrode finger and the first direction A plurality of movable detection electrode fingers spaced apart from each other, and the first And a first connecting portion connected to the first connecting portion, wherein a length of the first connecting portion in the second direction is substantially equal to a length of the movable detection electrode finger in the second direction, and the first connecting portion An interval between the fixed detection electrode and the fixed detection electrode in the first direction is substantially equal to an interval between the fixed detection electrode finger and the movable detection electrode finger in the first direction.

本適用例によれば、第1連結部の第2方向の長さが、可動検出電極指の第2方向の長さと略等しく、第1連結部と固定検出電極との第1方向の間隔が、固定検出電極指と可動検出電極指との第1方向の間隔と略等しいので、第1連結部と固定検出電極との間の静電容量を、固定検出電極指と可動検出電極指との間の静電容量と略等しくすることができる。そのため、第1連結部を固定検出電極指に対向する可動検出電極指と見なすことができるので、可動検出電極と固定検出電極との間の静電容量を大きくすることができ、検出感度を高くすることができる。従って、小型化を図っても、検出感度の低下を低減した物理量センサーを得ることができる。   According to this application example, the length in the second direction of the first connection portion is substantially equal to the length in the second direction of the movable detection electrode finger, and the distance between the first connection portion and the fixed detection electrode in the first direction is Since the distance between the fixed detection electrode finger and the movable detection electrode finger is substantially equal to the distance in the first direction, the capacitance between the first coupling portion and the fixed detection electrode is set to the capacitance between the fixed detection electrode finger and the movable detection electrode finger. And the capacitance between them. Therefore, since the first connection portion can be regarded as the movable detection electrode finger facing the fixed detection electrode finger, the capacitance between the movable detection electrode and the fixed detection electrode can be increased, and the detection sensitivity is high. can do. Therefore, it is possible to obtain the physical quantity sensor in which the decrease in the detection sensitivity is reduced even when the size is reduced.

[適用例5]上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記基板に設けられ、前記検出部を駆動可能な駆動部、を有し、前記駆動部は、前記基板に固定されている固定駆動電極と、前記基板に対して前記第2方向に変位可能な可動駆動電極と、前記基板に前記可動駆動電極を固定する第2固定部と、前記第2固定部と前記可動駆動電極とを連結する第2ばね部と、を有し、前記固定駆動電極は、前記第2方向に沿って設けられている複数の固定駆動電極指を有し、前記可動駆動電極は、前記第1方向に沿って設けられている第2幹部と、前記第2幹部から前記第2方向に沿って設けられ、前記固定駆動電極指と前記第1方向に間隔を空けて配置される複数の可動駆動電極指と、前記第2幹部に連結する第2連結部と、を有し、前記第2連結部は、前記第2幹部に連結する第3支持部と、前記第2ばね部に連結する第4支持部と、を有し、前記第3支持部と前記固定駆動電極との前記第1方向の間隔は、前記第4支持部と前記固定駆動電極との前記第1方向の間隔より小さいことが好ましい。   Application Example 5 In the physical quantity sensor according to the application example described above, the drive includes a drive unit provided on the substrate and capable of driving the detection unit, and the drive unit is a fixed drive electrode fixed to the substrate. And a movable driving electrode displaceable in the second direction with respect to the substrate, a second fixing portion fixing the movable driving electrode to the substrate, and connecting the second fixing portion and the movable driving electrode A second spring portion, the fixed drive electrode having a plurality of fixed drive electrode fingers provided along the second direction, and the movable drive electrode along the first direction A second trunk provided, and a plurality of movable drive electrodes that are provided along the second direction from the second trunk and are spaced apart from the fixed drive electrode fingers in the first direction; And a second connecting portion connected to the second trunk, and the second link The part has a third support part connected to the second trunk and a fourth support part connected to the second spring part, and the first direction of the third support part and the fixed drive electrode It is preferable that the distance between the second support portion and the fixed drive electrode be smaller than the distance between the fourth support portion and the fixed drive electrode in the first direction.

本適用例によれば、可動駆動電極の第2幹部と第2ばね部とを連結する第2連結部を構成する第3支持部の固定駆動電極との第1方向の間隔が、第4支持部と固定駆動電極との第1方向の間隔より小さいので、第3支持部を固定駆動電極指に対向する可動駆動電極指と見なすことができる。そのため、可動駆動電極と固定駆動電極との間の静電容量を大きくすることができるので、検出部の振動変位を大きくすることができ、検出感度を高くすることができる。従って、小型化を図っても、検出感度の低下をより低減した物理量センサーを得ることができる。   According to this application example, the distance between the fixed drive electrode of the third support portion and the fixed drive electrode of the third support portion that constitutes the second connecting portion that connects the second stem of the movable drive electrode and the second spring portion is the fourth support The third support portion can be regarded as a movable drive electrode finger opposed to the fixed drive electrode finger because the distance between the portion and the fixed drive electrode is smaller than the distance in the first direction. Therefore, since the electrostatic capacitance between the movable drive electrode and the fixed drive electrode can be increased, the vibration displacement of the detection unit can be increased, and the detection sensitivity can be increased. Therefore, it is possible to obtain a physical quantity sensor in which the decrease in detection sensitivity is further reduced even when the size is reduced.

[適用例6]上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記第3支持部の前記第2方向の長さは、前記可動駆動電極指の前記第2方向の長さと略等しいことが好ましい。   Application Example 6 In the physical quantity sensor according to the application example, it is preferable that a length of the third support in the second direction is substantially equal to a length of the movable drive electrode finger in the second direction.

本適用例によれば、第3支持部の第2方向の長さが、可動駆動電極指の第2方向の長さと略等しいので、第3支持部の側面と固定駆動電極指の側面との対向面積を可動駆動電極指の側面と固定駆動電極指の側面との対向面積と略等しくすることができる。   According to this application example, since the length in the second direction of the third support portion is substantially equal to the length in the second direction of the movable drive electrode finger, the side surface of the third support portion and the side surface of the fixed drive electrode finger The facing area can be made substantially equal to the facing area of the side surface of the movable drive electrode finger and the side surface of the fixed drive electrode finger.

[適用例7]上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記第3支持部と前記固定駆動電極との前記第1方向の間隔は、前記固定駆動電極指と前記可動駆動電極指との前記第1方向の間隔と略等しいことが好ましい。   Application Example 7 In the physical quantity sensor according to the application example, the distance between the third support portion and the fixed drive electrode in the first direction is the distance between the fixed drive electrode finger and the movable drive electrode finger. Preferably, the distance is substantially equal to the distance in one direction.

本適用例によれば、上述した対向面積が等しく、第3支持部と固定駆動電極との第1方向の間隔が、固定駆動電極指と可動駆動電極指との第1方向の間隔と略等しいので、第3支持部と固定駆動電極との間の静電容量を、固定駆動電極指と可動駆動電極指との間の静電容量と略等しくすることができる。   According to this application example, the facing areas described above are equal, and the distance between the third support and the fixed drive electrode in the first direction is substantially equal to the distance between the fixed drive electrode finger and the movable drive electrode finger in the first direction. Therefore, the capacitance between the third support and the fixed drive electrode can be made substantially equal to the capacitance between the fixed drive electrode finger and the movable drive electrode finger.

[適用例8]本適用例に係る慣性計測装置は、上記適用例に記載の物理量センサーと、前記物理量センサーの駆動を制御する制御回路と、を備えていることを特徴とする。   Application Example 8 An inertial measurement device according to this application example includes the physical quantity sensor described in the above application example, and a control circuit that controls driving of the physical quantity sensor.

本適用例によれば、上述したような物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い慣性計測装置を得ることができる。   According to this application example, the effect of the physical quantity sensor as described above can be obtained, and an inertial measurement device with high reliability can be obtained.

[適用例9]本適用例に係る移動体測位装置は、上記適用例に記載の慣性計測装置と、測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信する受信部と、受信した前記衛星信号に基づいて、前記受信部の位置情報を取得する取得部と、前記慣性計測装置から出力された慣性データに基づいて、移動体の姿勢を演算する演算部と、算出された前記姿勢に基づいて前記位置情報を補正することにより、前記移動体の位置を算出する算出部と、を備えていることを特徴とする。   Application Example 9 A mobile body positioning device according to this application example includes the inertial measurement device according to the application example, a receiving unit that receives a satellite signal on which position information is superimposed from a positioning satellite, and the received satellite Based on a signal, an acquisition unit that acquires position information of the reception unit, an operation unit that calculates an attitude of a moving object based on inertia data output from the inertial measurement device, and the calculated attitude And calculating a position of the moving body by correcting the position information.

本適用例によれば、上述したような物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い移動体測位装置を得ることができる。   According to this application example, it is possible to receive the effect of the physical quantity sensor as described above, and to obtain a mobile object positioning device with high reliability.

[適用例10]本適用例に係る携帯型電子機器は、上記適用例に記載の物理量センサーと、前記物理量センサーが収容されているケースと、前記ケースに収容され、前記物理量センサーからの出力データを処理する処理部と、前記ケースに収容されている表示部と、前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、を備えていることを特徴とする。   Application Example 10 The portable electronic device according to this application example includes the physical quantity sensor described in the application example, a case containing the physical quantity sensor, and the case accommodated in the case, and the output data from the physical quantity sensor And a display unit accommodated in the case, and a translucent cover closing the opening of the case.

本適用例によれば、上述したような物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い携帯型電子機器を得ることができる。   According to this application example, the effect of the physical quantity sensor as described above can be obtained, and a highly reliable portable electronic device can be obtained.

[適用例11]本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の物理量センサーと、前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、を備えていることを特徴とする。   Application Example 11 An electronic device according to this application example includes the physical quantity sensor according to the application example, and a control unit that performs control based on a detection signal output from the physical quantity sensor. I assume.

本適用例によれば、上述したような物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い電子機器を得ることができる。   According to this application example, the effect of the physical quantity sensor as described above can be obtained, and a highly reliable electronic device can be obtained.

[適用例12]本適用例に係る移動体は、上記適用例に記載の物理量センサーと、前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて姿勢の制御を行う姿勢制御部と、を備えていることを特徴とする。   Application Example 12 The mobile unit according to this application example includes the physical quantity sensor according to the application example described above, and an attitude control unit that controls the attitude based on the detection signal output from the physical quantity sensor. It is characterized by

本適用例によれば、上述したような物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い移動体を得ることができる。   According to this application example, the effect of the physical quantity sensor as described above can be obtained, and a highly reliable mobile object can be obtained.

本発明の第1実施形態に係る物理量センサーを示す平面図。FIG. 1 is a plan view showing a physical quantity sensor according to a first embodiment of the present invention. 図1中のA−A線断面図。AA sectional view in FIG. 図1の物理量センサーが有する素子部を示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing an element part of the physical quantity sensor of FIG. 1. 図3中のB部拡大平面図。FIG. 4 is an enlarged plan view of a portion B in FIG. 3; 図3の素子部が有する逆相ばねの拡大平面図。The enlarged plan view of the reverse phase spring which the element part of FIG. 3 has. 図3の素子部が有する逆相ばねの拡大平面図。The enlarged plan view of the reverse phase spring which the element part of FIG. 3 has. 図3に示す素子部の振動モードを説明するための模式図。FIG. 5 is a schematic view for explaining a vibration mode of the element unit shown in FIG. 3; 本発明の第2実施形態に係る物理量センサーが有する検出部の一部を示す平面図。The top view which shows a part of detection part which the physical quantity sensor which concerns on 2nd Embodiment of this invention has. 本発明の第3実施形態に係る物理量センサーが有する素子部を示す平面図。The top view which shows the element part which the physical quantity sensor which concerns on 3rd Embodiment of this invention has. 図9中のC部拡大平面図。FIG. 10 is an enlarged plan view of a portion C in FIG. 9; 慣性計測装置の概略構成を示す分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of an inertial measurement device. 慣性計測装置の慣性センサー素子の配置例を示す斜視図。The perspective view which shows the example of arrangement | positioning of the inertial sensor element of an inertial measuring device. 移動体測位装置の全体システムを示すブロック図。The block diagram showing the whole system of a mobile positioning device. 移動体測位装置の作用を模式的に示す図。The figure which shows typically the effect | action of a mobile positioning device. 携帯型電子機器の構成を模式的に示す平面図。FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of a portable electronic device. 携帯型電子機器の概略構成を示す機能ブロック図。FIG. 2 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a portable electronic device. 電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を模式的に示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a mobile personal computer that is an example of an electronic device. 電子機器の一例であるスマートフォン(携帯型電話機)の構成を模式的に示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view schematically showing a configuration of a smartphone (mobile phone) as an example of the electronic device. 電子機器の一例であるディジタルスチールカメラの構成を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a digital still camera which is an example of an electronic device. 移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The perspective view which shows the structure of the motor vehicle which is an example of a mobile body.

以下、本発明に係る物理量センサー、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器、および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。   Hereinafter, a physical quantity sensor, an inertial measurement device, a mobile positioning device, a portable electronic device, an electronic device, and a mobile according to the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the attached drawings. Note that the embodiments described below do not unduly limit the content of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described in the present embodiment are necessarily essential configuration requirements of the present invention.

<物理量センサー>
[第1実施形態]
先ず、本発明の第1実施形態に係る物理量センサー1について、図1〜図7を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。図2は、図1中のA−A線断面図である。図3は、図1の物理量センサーが有する素子部を示す平面図である。図4は、図3中のB部拡大平面図である。図5および図6は、それぞれ、図3の素子部が有する逆相ばねの拡大平面図である。図7は、図3に示す素子部の振動モードを説明するための模式図である。なお、図1〜図7、および以降で示す図8〜図10には、互いに直交する三つの軸としてX軸、Y軸およびZ軸が図示され、基板2に接合された素子部4の各部位が配置される平面をX軸およびY軸とし、基板2と蓋体3とが接合されている方向をZ軸としている。また、X軸に平行な方向を「X軸方向」または「第2方向」、Y軸に平行な方向を「Y軸方向」または「第1方向」、Z軸に平行な方向を「Z軸方向」とも言う。また、各軸の矢印先端側を「プラス側」とも言い、反対側を「マイナス側」とも言う。また、Z軸方向プラス側を「上または上側」とも言い、Z軸方向マイナス側を「下または下側」とも言う。
<Physical quantity sensor>
First Embodiment
First, a physical quantity sensor 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG. 1 is a plan view showing a physical quantity sensor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 3 is a plan view showing an element portion of the physical quantity sensor of FIG. FIG. 4 is an enlarged plan view of a portion B in FIG. 5 and 6 are enlarged plan views of reverse-phase springs of the element portion of FIG. 3 respectively. FIG. 7 is a schematic view for explaining a vibration mode of the element portion shown in FIG. Note that in FIGS. 1 to 7 and in FIGS. 8 to 10 shown below, the X axis, the Y axis, and the Z axis are illustrated as three axes orthogonal to one another, and each of the element portions 4 bonded to the substrate 2 The plane on which the portion is disposed is taken as an X axis and a Y axis, and the direction where the substrate 2 and the lid 3 are joined is taken as a Z axis. In addition, the direction parallel to the X axis is "X axis direction" or "second direction", the direction parallel to the Y axis is "Y axis direction" or "first direction", the direction parallel to the Z axis is "Z axis It is also called "direction". Moreover, the arrow tip side of each axis is also referred to as "plus side", and the opposite side is also referred to as "minus side". Further, the Z axis direction plus side is also referred to as “upper or upper”, and the Z axis direction minus side is also referred to as “lower or lower”.

図1に示す物理量センサー1は、Z軸まわりの角速度ωzを検出することのできる角速度センサーである。物理量センサー1は、基板2と、蓋体3と、素子部4と、を有している。   The physical quantity sensor 1 shown in FIG. 1 is an angular velocity sensor capable of detecting an angular velocity ωz around the Z axis. The physical quantity sensor 1 includes a substrate 2, a lid 3, and an element unit 4.

図1に示すように、基板2は、Z軸方向からの平面視で、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。また、基板2は、上側の面である上面に開放する凹部21を有している。凹部21は、素子部4と基板2との接触を防止(抑制)するための逃げ部として機能する。また、基板2は、凹部21の底面から突出する複数のマウント22(221,222,223,224,225)を有している。そして、これらマウント22の上面に素子部4が接合されている。これにより、基板2との接触が防止された状態で、基板2に素子部4を固定することができる。また、基板2は、上面に開放する溝部23,24,25,26,27,28を有している。   As shown in FIG. 1, the substrate 2 has a plate shape having a rectangular plan view shape in plan view from the Z-axis direction. Further, the substrate 2 has a recess 21 opened to the upper surface which is the upper surface. The concave portion 21 functions as a relief portion for preventing (suppressing) the contact between the element portion 4 and the substrate 2. The substrate 2 also has a plurality of mounts 22 (221, 222, 223, 224, 225) projecting from the bottom surface of the recess 21. The element portion 4 is bonded to the upper surface of the mount 22. Thereby, the element portion 4 can be fixed to the substrate 2 in a state where the contact with the substrate 2 is prevented. In addition, the substrate 2 has groove portions 23, 24, 25, 26, 27, 28 opened on the upper surface.

基板2としては、例えば、ナトリウムイオン(Na+)、リチウムイオン(Li+)等の可動イオン(アルカリ金属イオン、以下Na+で代表する)を含むガラス材料(例えば、テンパックス(登録商標)ガラス、パイレックス(登録商標)ガラスのような硼珪酸ガラス)で構成されたガラス基板を用いることができる。これにより、例えば、後述するように、基板2と素子部4とを陽極接合することができ、これらを強固に接合することができる。また、光透過性を有する基板2が得られるため、物理量センサー1の外側から、基板2を介して素子部4の状態を視認することができる。ただし、基板2の構成材料としては、特に限定されず、シリコン基板、セラミックス基板等を用いてもよい。   As the substrate 2, for example, a glass material (for example, Tempacx (registered trademark) glass, Pyrex (for example), which contains mobile ions (alkali metal ions, hereinafter represented by Na +) such as sodium ion (Na +), lithium ion (Li +)) A glass substrate made of borosilicate glass (registered trademark) glass such as glass can be used. Thus, for example, as described later, the substrate 2 and the element portion 4 can be anodically bonded, and these can be strongly bonded. In addition, since the light transmitting substrate 2 is obtained, it is possible to visually recognize the state of the element unit 4 from the outside of the physical quantity sensor 1 through the substrate 2. However, the constituent material of the substrate 2 is not particularly limited, and a silicon substrate, a ceramic substrate or the like may be used.

図1に示すように、溝部23,24,25,26,27,28には、それぞれ、配線73,74,75,76,77,78が配置されている。配線73,74,75,76,77,78は、それぞれ、素子部4と電気的に接続されている。また、配線73,74,75,76,77,78の一端部は、それぞれ、蓋体3の外側に露出し、外部装置との電気的な接続を行う電極パッドPとして機能する。   As shown in FIG. 1, in the grooves 23, 24, 25, 26, 27 and 28, wires 73, 74, 75, 76, 77 and 78 are arranged, respectively. The wirings 73, 74, 75, 76, 77, and 78 are electrically connected to the element unit 4, respectively. In addition, one end portions of the wires 73, 74, 75, 76, 77, 78 are exposed to the outside of the lid 3 and function as electrode pads P for electrically connecting to an external device.

図1に示すように、蓋体3は、Z軸方向からの平面視で、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。また、図2に示すように、蓋体3は、下面に開放する凹部31を有している。蓋体3は、凹部31内に素子部4を収納するようにして、基板2の上面に接合されている。そして、蓋体3および基板2によって、その内側に、素子部4を収納する収納空間Sが形成されている。   As shown in FIG. 1, the lid 3 has a plate shape having a rectangular plan view shape in plan view from the Z-axis direction. Moreover, as shown in FIG. 2, the cover 3 has the recessed part 31 opened to a lower surface. The lid 3 is joined to the top surface of the substrate 2 so as to accommodate the element portion 4 in the recess 31. Then, a storage space S for storing the element portion 4 is formed inside the lid 3 and the substrate 2.

また、図2に示すように、蓋体3は、収納空間Sの内外を連通する連通孔32を有している。そのため、連通孔32を介して、収納空間Sを所望の雰囲気に置換することができる。また、連通孔32内には封止部材33が配置され、封止部材33によって連通孔32が気密封止されている。なお、収納空間Sは、減圧状態、特に真空状態であることが好ましい。これにより、粘性抵抗が減り、素子部4を効率的に振動させることができる。   Further, as shown in FIG. 2, the lid 3 has a communication hole 32 communicating the inside and the outside of the storage space S. Therefore, the storage space S can be replaced with a desired atmosphere via the communication hole 32. Further, a sealing member 33 is disposed in the communication hole 32, and the communication hole 32 is hermetically sealed by the sealing member 33. The storage space S is preferably in a reduced pressure state, particularly in a vacuum state. Thereby, the viscous resistance is reduced, and the element unit 4 can be vibrated efficiently.

このような蓋体3としては、例えば、シリコン基板を用いることができる。ただし、蓋体3としては、特に限定されず、例えば、ガラス基板やセラミックス基板を用いてもよい。また、基板2と蓋体3との接合方法としては、特に限定されず、基板2や蓋体3の材料によって適宜選択すればよいが、例えば、陽極接合、プラズマ照射によって活性化させた接合面同士を接合させる活性化接合、ガラスフリット等の接合材による接合、基板2の上面および蓋体3の下面に成膜した金属膜同士を接合する拡散接合等が挙げられる。本実施形態では、ガラスフリット39(低融点ガラス)を介して基板2と蓋体3とが接合されている。   For example, a silicon substrate can be used as such a lid 3. However, the lid 3 is not particularly limited, and for example, a glass substrate or a ceramic substrate may be used. The method of bonding the substrate 2 and the lid 3 is not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the materials of the substrate 2 and the lid 3. However, for example, bonding surfaces activated by anodic bonding or plasma irradiation Examples include activation bonding for bonding together, bonding using a bonding material such as glass frit, and diffusion bonding for bonding metal films formed on the upper surface of the substrate 2 and the lower surface of the lid 3. In the present embodiment, the substrate 2 and the lid 3 are bonded via the glass frit 39 (low melting point glass).

素子部4は、収納空間Sに配置されており、マウント22の上面に接合されている。素子部4は、例えば、リン(P)、ボロン(B)等の不純物がドープされた導電性のシリコン基板をドライエッチング法(シリコンディープエッチング)によってパターニングすることで形成することができる。以下、素子部4について詳細に説明する。なお、以下では、Z軸方向からの平面視で、素子部4の中心Oと交わり、Y軸方向に延びる直線を「仮想直線α」とも言う。   The element unit 4 is disposed in the storage space S, and is joined to the upper surface of the mount 22. The element portion 4 can be formed, for example, by patterning a conductive silicon substrate doped with an impurity such as phosphorus (P) or boron (B) by a dry etching method (silicon deep etching). The element unit 4 will be described in detail below. Hereinafter, a straight line that intersects with the center O of the element unit 4 and extends in the Y-axis direction in plan view from the Z-axis direction is also referred to as a “virtual straight line α”.

図3に示すように、素子部4の形状は、仮想直線αに対して対称である。また、素子部4は、仮想直線αの両側に配置された駆動部41A,41Bを有している。駆動部41A,41Bは、検出部44A,44Bを駆動可能であり、駆動部41Aは、可動電極部として、櫛歯状の可動駆動電極411Aと、櫛歯状をなし可動駆動電極411Aと空隙を有して互い違いに配置された固定駆動電極412Aと、を有している。同様に、駆動部41Bは、可動電極部として、櫛歯状の可動駆動電極411Bと、櫛歯状をなし可動駆動電極411Bと空隙を有して互い違いに配置された固定駆動電極412Bと、を有している。   As shown in FIG. 3, the shape of the element unit 4 is symmetrical with respect to the imaginary straight line α. In addition, the element unit 4 includes driving units 41A and 41B disposed on both sides of the imaginary straight line α. The drive units 41A and 41B can drive the detection units 44A and 44B, and the drive unit 41A, as a movable electrode unit, has a comb-like movable drive electrode 411A, a comb-like shape, and an air gap with the movable drive electrode 411A. And fixed drive electrodes 412A arranged alternately. Similarly, as the movable electrode portion, the drive portion 41B includes a comb-shaped movable drive electrode 411B and a fixed drive electrode 412B which has a comb shape and is alternately disposed with a gap and the movable drive electrode 411B. Have.

また、固定駆動電極412Aは、可動駆動電極411Aよりも外側(仮想直線αから遠い側)に位置し、固定駆動電極412Bは、可動駆動電極411Bよりも外側(仮想直線αから遠い側)に位置している。また、固定駆動電極412A,412Bは、それぞれ、マウント221の上面に接合され、基板2に固定されている。また、可動駆動電極411A,411Bは、それぞれ、配線73と電気的に接続されており、固定駆動電極412A,412Bは、それぞれ、配線74と電気的に接続されている。   The fixed drive electrode 412A is positioned outside (the side farther from the virtual straight line α) than the movable drive electrode 411A, and the fixed drive electrode 412B is positioned outside (the side farther from the virtual straight line α) than the movable drive electrode 411B. doing. The fixed drive electrodes 412A and 412B are respectively bonded to the upper surface of the mount 221 and fixed to the substrate 2. The movable drive electrodes 411A and 411B are electrically connected to the wire 73, respectively, and the fixed drive electrodes 412A and 412B are electrically connected to the wire 74, respectively.

また、素子部4は、駆動部41Aの周囲に配置された四つの固定部(第1固定部42A、第2固定部421A)と、駆動部41Bの周囲に配置された四つの固定部(第1固定部42B、第2固定部421B)と、を有している。そして、第1固定部42A,42Bおよび第2固定部421A,421Bは、マウント222の上面に接合され、基板2に固定されている。   Further, the element unit 4 includes four fixing portions (first fixing portion 42A, second fixing portion 421A) disposed around the driving portion 41A, and four fixing portions (second fixing portions) disposed around the driving portion 41B. A first fixing portion 42B and a second fixing portion 421B). The first fixing portions 42A and 42B and the second fixing portions 421A and 421B are bonded to the upper surface of the mount 222 and fixed to the substrate 2.

また、素子部4は、第1固定部42Aおよび第2固定部421Aと可動駆動電極411Aとを連結する四つの第2ばね部としての駆動ばね43Aと、第1固定部42Bおよび第2固定部421Bと可動駆動電極411Bとを連結する四つの第2ばね部としての駆動ばね43Bと、を有している。各駆動ばね43AがX軸方向に弾性変形することで可動駆動電極411AのX軸方向への変位が許容され、各駆動ばね43BがX軸方向に弾性変形することで可動駆動電極411BのX軸方向への変位が許容される。   In addition, the element unit 4 includes drive springs 43A as four second spring portions that connect the first fixed portion 42A and the second fixed portion 421A to the movable drive electrode 411A, a first fixed portion 42B, and a second fixed portion. It has drive spring 43B as four 2nd spring parts which connect 421B and movable drive electrode 411B. Each drive spring 43A is elastically deformed in the X-axis direction to allow displacement of the movable drive electrode 411A in the X-axis direction, and each drive spring 43B is elastically deformed in the X-axis direction to move the X-axis of the movable drive electrode 411B. Displacement in the direction is allowed.

配線73,74を介して可動駆動電極411A,411Bと固定駆動電極412A,412Bとの間に駆動電圧を印加すると、可動駆動電極411Aと固定駆動電極412Aとの間および可動駆動電極411Bと固定駆動電極412Bとの間にそれぞれ静電引力が発生する。この静電引力により、可動駆動電極411Aが駆動ばね43AをX軸方向に弾性変形させつつX軸方向に振動すると共に、可動駆動電極411Bが駆動ばね43BをX軸方向に弾性変形させつつX軸方向に振動する。駆動部41A,41Bは、仮想直線αに対して対称的に配置されているため、可動駆動電極411A,411Bは、互いに接近、離間を繰り返すようにX軸方向に逆相で振動する。そのため、可動駆動電極411A,411Bの振動がキャンセルされ、振動漏れを低減することができる。以下では、この振動モードを「駆動振動モード」とも言う。   When a drive voltage is applied between the movable drive electrodes 411A and 411B and the fixed drive electrodes 412A and 412B via the wires 73 and 74, the drive between the movable drive electrode 411A and the fixed drive electrode 412A and the fixed drive of the movable drive electrode 411B are performed. An electrostatic attractive force is generated between each of the electrodes 412B. By this electrostatic attractive force, the movable drive electrode 411A vibrates in the X axis direction while elastically deforming the drive spring 43A in the X axis direction, and the movable drive electrode 411B elastically deforms the drive spring 43B in the X axis direction and the X axis Swing in the direction. Since the drive portions 41A and 41B are arranged symmetrically with respect to the imaginary straight line α, the movable drive electrodes 411A and 411B vibrate in the opposite phase in the X-axis direction so as to repeatedly approach and separate from each other. Therefore, the vibration of the movable drive electrodes 411A and 411B is canceled, and the vibration leakage can be reduced. Hereinafter, this vibration mode is also referred to as "drive vibration mode".

なお、本実施形態の物理量センサー1では、静電引力によって駆動振動モードを励振させる静電駆動方式となっているが、駆動振動モードを励振させる方式としては、特に限定されず、例えば、圧電駆動方式、磁場のローレンツ力を利用した電磁駆動方式等を適用することもできる。   In the physical quantity sensor 1 of the present embodiment, although the electrostatic drive system excites the drive vibration mode by electrostatic attraction, the drive vibration mode is not particularly limited, for example, piezoelectric drive. It is also possible to apply a method, an electromagnetic drive method using Lorentz force of a magnetic field, or the like.

また、素子部4は、駆動部41A,41Bの間に配置された検出部44A,44Bを有している。検出部44Aは、可動電極部として、櫛歯状の可動検出電極441Aと、櫛歯状をなし可動検出電極441Aと空隙を有して互い違いに配置された固定検出電極442A,443Aと、を有している。固定検出電極442A,443Aは、Y軸方向に並んで配置され、可動検出電極441Aの中心に対してY軸方向プラス側に固定検出電極442Aが位置し、Y軸方向マイナス側に固定検出電極443Aが位置している。また、固定検出電極442A,443Aは、それぞれ、可動検出電極441AをX軸方向両側から挟み込むようにして一対配置されている。   The element unit 4 further includes detection units 44A and 44B disposed between the drive units 41A and 41B. The detection unit 44A has a comb-teeth-shaped movable detection electrode 441A as a movable electrode unit, and a comb-teeth-shaped fixed detection electrode 442A, 443A which has a gap and is alternately arranged with a movable detection electrode 441A. doing. The fixed detection electrodes 442A and 443A are arranged side by side in the Y-axis direction, the fixed detection electrode 442A is positioned on the positive side in the Y-axis direction with respect to the center of the movable detection electrode 441A, and the fixed detection electrode 443A on the negative side in the Y-axis direction. Is located. The fixed detection electrodes 442A and 443A are arranged in a pair so as to sandwich the movable detection electrodes 441A from both sides in the X-axis direction.

同様に、検出部44Bは、可動電極部として、櫛歯状の可動検出電極441Bと、櫛歯状をなし可動検出電極441Bと空隙を有して互い違いに配置された固定検出電極442B,443Bと、を有している。固定検出電極442B,443Bは、Y軸方向に並んで配置され、可動検出電極441Bの中心に対してY軸方向プラス側に固定検出電極442Bが位置し、Y軸方向マイナス側に固定検出電極443Bが位置している。また、固定検出電極442B,443Bは、それぞれ、可動検出電極441BをX軸方向の両側から挟み込むようにして一対配置されている。   Similarly, as the movable electrode portion, the detection unit 44B has a comb-like movable detection electrode 441B, a comb-teeth-like fixed detection electrodes 442B and 443B which are alternately arranged with a gap and a movable detection electrode 441B. ,have. The fixed detection electrodes 442B and 443B are arranged side by side in the Y-axis direction, the fixed detection electrode 442B is positioned on the positive side in the Y-axis direction with respect to the center of the movable detection electrode 441B, and the fixed detection electrode 443B on the negative side in the Y-axis direction. Is located. The fixed detection electrodes 442B and 443B are arranged in a pair so as to sandwich the movable detection electrode 441B from both sides in the X-axis direction.

可動検出電極441A,441Bは、それぞれ、配線73と電気的に接続され、固定検出電極442A,443Bは、それぞれ、配線75と電気的に接続され、固定検出電極443A,442Bは、それぞれ、配線76と電気的に接続されている。物理量センサー1の駆動時には、可動検出電極441Aと固定検出電極442Aとの間および可動検出電極441Bと固定検出電極443Bとの間に静電容量Caが形成され、可動検出電極441Aと固定検出電極443Aとの間および可動検出電極441Bと固定検出電極442Bとの間に静電容量Cbが形成される。   The movable detection electrodes 441A and 441B are electrically connected to the wiring 73, the fixed detection electrodes 442A and 443B are electrically connected to the wiring 75, and the fixed detection electrodes 443A and 442B are each connected to the wiring 76. And are electrically connected. When the physical quantity sensor 1 is driven, a capacitance Ca is formed between the movable detection electrode 441A and the fixed detection electrode 442A and between the movable detection electrode 441B and the fixed detection electrode 443B, and the movable detection electrode 441A and the fixed detection electrode 443A , And between the movable detection electrode 441B and the fixed detection electrode 442B.

また、素子部4は、検出部44A,44Bの間に配置された二つの第1固定部451,452を有している。第1固定部451,452は、それぞれ、マウント224の上面に接合され、基板2に固定されている。第1固定部451,452は、Y軸方向に並び、間隔を空けて配置されている。なお、本実施形態では、第1固定部451,452を介して可動駆動電極411A,411Bや可動検出電極441A,441Bが配線73と電気的に接続されている。   The element unit 4 also has two first fixing portions 451 and 452 disposed between the detection units 44A and 44B. The first fixing portions 451 and 452 are respectively joined to the upper surface of the mount 224 and fixed to the substrate 2. The first fixing portions 451 and 452 are arranged in the Y-axis direction and spaced apart. In the present embodiment, the movable drive electrodes 411A and 411B and the movable detection electrodes 441A and 441B are electrically connected to the wiring 73 via the first fixed portions 451 and 452, respectively.

また、素子部4は、可動検出電極441Aと第1固定部42A,451,452とを接続する四つの第1ばね部としての検出ばね46Aと、可動検出電極441Bと第1固定部42B,451,452とを接続する四つの第1ばね部としての検出ばね46Bと、を有している。各検出ばね46AがX軸方向に弾性変形することで可動検出電極441AのX軸方向への変位が許容され、Y軸方向に弾性変形することで可動検出電極441AのY軸方向への変位が許容される。同様に、各検出ばね46BがX軸方向に弾性変形することで可動検出電極441BのX軸方向への変位が許容され、Y軸方向に弾性変形することで可動検出電極441BのY軸方向への変位が許容される。   Further, the element unit 4 includes four detection spring 46A as first spring parts connecting the movable detection electrode 441A and the first fixed parts 42A, 451 and 452, the movable detection electrode 441B and the first fixed parts 42B and 451. , 452, and four detection springs 46B as first spring portions. Each detection spring 46A elastically deforms in the X-axis direction to allow displacement of the movable detection electrode 441A in the X-axis direction, and elastic deformation in the Y-axis direction causes displacement of the movable detection electrode 441A in the Y-axis direction Permissible. Similarly, the elastic deformation of each detection spring 46B in the X-axis direction permits the displacement of the movable detection electrode 441B in the X-axis direction, and the elastic deformation in the Y-axis direction allows the movable detection electrode 441B in the Y-axis direction Displacement is acceptable.

従って、Z軸まわりの角速度ωzによって、可動検出電極441A,441Bが変位する検出軸方向である第1方向(Y軸方向)へ変位可能となり、Z軸まわりの角速度ωzを検出することができる。   Therefore, the angular velocity ωz around the Z-axis can be detected by the angular velocity ωz around the Z-axis, so that the movable detection electrodes 441A and 441B can be displaced in the first direction (Y-axis direction).

また、図4に示すように、検出部44Bは、櫛歯状に配置された複数の可動検出電極指51を備えた可動検出電極441Bと、櫛歯状に配置された複数の固定検出電極指53を備え可動検出電極441Bの可動検出電極指51と空隙を有して互い違いに配置された固定検出電極443Bと、を有している。   Further, as shown in FIG. 4, the detection unit 44B includes a movable detection electrode 441B including a plurality of movable detection electrode fingers 51 arranged in a comb shape and a plurality of fixed detection electrode fingers arranged in a comb shape. 53 and the movable detection electrode finger 51 of the movable detection electrode 441 B, and the fixed detection electrode 443 B having a gap and alternately arranged.

固定検出電極443Bは、第1方向(Y軸方向)に交差する方向である第2方向(X軸方向)に沿って延在して設けられている複数の固定検出電極指53を有している。また、可動検出電極441Bは、Y軸方向に沿って延在して設けられている第1幹部50と、第1幹部50からX軸方向に沿って延在して設けられ、固定検出電極指53とY軸方向に間隔を空けて配置される複数の可動検出電極指51と、第1幹部50に連結する第1連結部52と、を有している。   The fixed detection electrode 443B includes a plurality of fixed detection electrode fingers 53 extending along a second direction (X-axis direction) which is a direction intersecting the first direction (Y-axis direction). There is. Further, the movable detection electrode 441B is provided extending from the first trunk 50 provided extending along the Y-axis direction and the first trunk 50 along the X-axis direction, and the fixed detection electrode finger is provided. 53 and a plurality of movable detection electrode fingers 51 arranged at intervals in the Y-axis direction, and a first connecting portion 52 connected to the first trunk 50.

さらに、第1連結部52は、第1幹部50に連結する第1支持部521と、検出ばね46Bに連結する第2支持部522と、を有しており、第1支持部521と固定検出電極443BとのY軸方向の間隔G1は、第2支持部522と固定検出電極443BとのY軸方向の間隔G2より小さい。つまり、第1支持部521は、第2支持部522よりも固定検出電極443B側に近接して配置されている。なお、第2支持部522が設けられていることにより、検出ばね46Bを長くすることができ、可動検出電極441Bをより変位し易くすることができる。   Furthermore, the first connecting portion 52 has a first support portion 521 connected to the first trunk 50, and a second support portion 522 connected to the detection spring 46B. A gap G1 in the Y-axis direction with the electrode 443B is smaller than a gap G2 in the Y-axis direction between the second support 522 and the fixed detection electrode 443B. That is, the first support portion 521 is disposed closer to the side of the fixed detection electrode 443 B than the second support portion 522. Note that, by providing the second support portion 522, the detection spring 46B can be made longer, and the movable detection electrode 441B can be more easily displaced.

また、第1支持部521のX軸方向の長さL1は、可動検出電極指51のX軸方向の長さL2と略等しい。そのため、第1支持部521の側面と固定検出電極指53の側面との対向面積が可動検出電極指51の側面と固定検出電極指53の側面との対向面積と等しくすることができる。   Further, the length L1 of the first support portion 521 in the X-axis direction is substantially equal to the length L2 of the movable detection electrode finger 51 in the X-axis direction. Therefore, the facing area of the side surface of the first support portion 521 and the side surface of the fixed detection electrode finger 53 can be equal to the facing area of the side surface of the movable detection electrode finger 51 and the side surface of the fixed detection electrode finger 53.

第1支持部521と固定検出電極443BとのY軸方向の間隔G1は、固定検出電極指53と可動検出電極指51とのY軸方向の間隔G3と略等しい。つまり、対向面積も略等しいため、第1支持部521と固定検出電極443Bと間の静電容量と、固定検出電極指53と可動検出電極指51との間の静電容量と、を等しくすることができる。   An interval G1 in the Y-axis direction between the first support portion 521 and the fixed detection electrode 443B is substantially equal to an interval G3 in the Y-axis direction between the fixed detection electrode finger 53 and the movable detection electrode finger 51. That is, since the facing areas are substantially the same, the capacitance between the first support portion 521 and the fixed detection electrode 443B is made equal to the capacitance between the fixed detection electrode finger 53 and the movable detection electrode finger 51. be able to.

従って、第1支持部521の長さL1と可動検出電極指51の長さL2とが等しく、第1支持部521と固定検出電極443Bとの間隔G1と固定検出電極指53と可動検出電極指51とのY軸方向の間隔G3とが略等しいので、第1支持部521と固定検出電極443Bとが一対の固定検出電極指53と可動検出電極指51とに相当する。よって、第1支持部521を可動検出電極指51と見なすことができ、検出部44BのY軸方向の寸法を変えずに可動検出電極指51を増やすことができる。つまり、可動検出電極441Bと固定検出電極443Bとの間の静電容量を大きくすることができ、検出感度を向上させることができる。また、同等の検出感度を有して小型化を図ることもできる。   Therefore, the length L1 of the first support portion 521 and the length L2 of the movable detection electrode finger 51 are equal, the distance G1 between the first support portion 521 and the fixed detection electrode 443B, the fixed detection electrode finger 53, and the movable detection electrode finger Since the distance G3 in the Y-axis direction from 51 is substantially equal, the first support portion 521 and the fixed detection electrode 443B correspond to the pair of fixed detection electrode fingers 53 and the movable detection electrode finger 51. Therefore, the first support portion 521 can be regarded as the movable detection electrode finger 51, and the movable detection electrode fingers 51 can be increased without changing the dimension of the detection portion 44B in the Y-axis direction. That is, the capacitance between the movable detection electrode 441B and the fixed detection electrode 443B can be increased, and the detection sensitivity can be improved. In addition, it is possible to achieve miniaturization with equivalent detection sensitivity.

なお、本実施形態では、図3に示すように、検出部44BのY軸方向の両端において、−Y軸方向の端部で、且つ、−X軸方向の端部を一例として挙げ説明したが、検出部44Bの−Y軸方向の端部で、+X軸方向の端部、検出部44Bの+Y軸方向の端部で、X軸方向の両端、および検出部44AのY軸方向の両端で、X軸方向の両端においても同様の構成となっている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, at both ends in the Y-axis direction of the detection unit 44B, the end in the −Y-axis direction and the end in the −X-axis direction have been described as an example. The end of the detection unit 44B in the −Y direction, the end in the + X direction, the end of the detection unit 44B in the + Y direction, both ends in the X direction, and the ends of the detection unit 44A in the Y direction The same configuration is also applied to both ends in the X-axis direction.

図3に戻り、さらに、素子部4は、駆動部41Aと検出部44Aとの間に位置し、可動駆動電極411Aと可動検出電極441Aとを接続する逆相ばね47Aと、駆動部41Bと検出部44Bとの間に位置し、可動駆動電極411Bと可動検出電極441Bとを接続する逆相ばね47Bと、を有している。可動検出電極441Aは、逆相ばね47AがX軸方向に弾性変形することで可動駆動電極411Aに対してX軸方向に変位することができる。同様に、可動検出電極441Bは、逆相ばね47BがX軸方向に弾性変形することで可動駆動電極411Bに対してX軸方向に変位することができる。   Returning to FIG. 3, the element unit 4 is located between the drive unit 41A and the detection unit 44A, and detects the negative phase spring 47A connecting the movable drive electrode 411A and the movable detection electrode 441A, and the drive unit 41B. It has a reverse phase spring 47B located between it and the portion 44B and connecting the movable drive electrode 411B and the movable detection electrode 441B. The movable detection electrode 441A can be displaced in the X axis direction with respect to the movable drive electrode 411A by elastically deforming the reverse phase spring 47A in the X axis direction. Similarly, the movable detection electrode 441B can be displaced in the X axis direction with respect to the movable drive electrode 411B by elastically deforming the reverse phase spring 47B in the X axis direction.

図5に示すように、逆相ばね47Aは、ばね本体471Aと、ばね本体471Aと可動駆動電極411Aとを連結する梁477Aと、ばね本体471Aと可動検出電極441Aとを連結する梁478Aと、を有している。また、ばね本体471Aは、Y軸方向に延在する形状をなし、X軸方向に弾性変形可能なアーム472Aと、Y軸方向に延在する形状をなし、X軸方向に弾性変形可能なアーム473Aと、を有している。アーム472A,473Aは、X軸方向に隙間を空けて配置され、アーム472Aの中央部に梁477Aが接続され、アーム473Aの中央部に梁478Aが接続されている。また、ばね本体471Aは、アーム472A,473Aの一端部同士を接続する接続部474Aと、アーム472A,473Aの他端部同士を接続する接続部475Aと、を有している。したがって、ばね本体471Aは、中央部が開口する枠状となっている。   As shown in FIG. 5, the reverse phase spring 47A includes a spring main body 471A, a beam 477A connecting the spring main body 471A and the movable drive electrode 411A, and a beam 478A connecting the spring main body 471A and the movable detection electrode 441A; have. Further, the spring main body 471A has a shape extending in the Y-axis direction, and an arm 472A elastically deformable in the X-axis direction and a shape extending in the Y-axis direction, and an elastically deformable arm in the X-axis direction And 473A. The arms 472A and 473A are arranged with a gap in the X-axis direction, the beam 477A is connected to the center of the arm 472A, and the beam 478A is connected to the center of the arm 473A. Further, the spring main body 471A has a connecting portion 474A connecting one end of the arms 472A and 473A, and a connecting portion 475A connecting the other ends of the arms 472A and 473A. Therefore, the spring main body 471A has a frame shape in which the central portion is opened.

逆相ばね47Bは、逆相ばね47Aと同様の構成であり、図6に示すように、ばね本体471Bと、ばね本体471Bと可動駆動電極411Bとを連結する梁477Bと、ばね本体471Bと可動検出電極441Bとを連結する梁478Bと、を有している。   The reverse phase spring 47B has the same configuration as the reverse phase spring 47A, and as shown in FIG. 6, the spring main body 471B, the beam 477B connecting the spring main body 471B and the movable drive electrode 411B, the spring main body 471B and the movable And a beam 478B coupled to the detection electrode 441B.

ここで、図7に示すように、駆動振動モードでは、可動駆動電極411Aの振動が逆相ばね47Aを介して可動検出電極441Aに伝わるため、可動検出電極441Aは、可動駆動電極411Aの振動に連動してX軸方向に振動する。同様に、可動駆動電極411Bの振動が逆相ばね47Bを介して可動検出電極441Bに伝わるため、可動検出電極441Bは、可動駆動電極411Bの振動に連動してX軸方向に振動する。また、前述したように、可動駆動電極411A,411BがX軸方向に逆相で振動するため、可動検出電極441A,441Bも、互いに接近、離間を繰り返すようにX軸方向に逆相で振動する。そのため、可動検出電極441A,441Bの振動がキャンセルされ、基板2への振動漏れを低減することができる。   Here, as shown in FIG. 7, in the drive vibration mode, the vibration of the movable drive electrode 411A is transmitted to the movable detection electrode 441A through the reverse phase spring 47A, so that the movable detection electrode 441A is caused by the vibration of the movable drive electrode 411A. Interlocks and vibrates in the X-axis direction. Similarly, since the vibration of the movable drive electrode 411B is transmitted to the movable detection electrode 441B via the reverse phase spring 47B, the movable detection electrode 441B vibrates in the X axis direction in conjunction with the vibration of the movable drive electrode 411B. Further, as described above, since the movable drive electrodes 411A and 411B vibrate in the opposite phase in the X-axis direction, the movable detection electrodes 441A and 441B also vibrate in the opposite phase in the X-axis direction so as to repeatedly approach and separate from each other. . Therefore, the vibration of the movable detection electrodes 441A and 441B is canceled, and the vibration leakage to the substrate 2 can be reduced.

さらに、駆動振動モードでは、逆相ばね47Aの弾性変形を利用して、可動検出電極441Aは、可動駆動電極411Aと接近、離間を繰り返すようにX軸方向に逆相で振動する。同様に、逆相ばね47Bの弾性変形を利用して、可動検出電極441Bは、可動駆動電極411Bと接近、離間を繰り返すようにX軸方向に逆相で振動する。これにより、可動検出電極441Aと可動駆動電極411Aの振動の少なくとも一部がキャンセルされると共に、可動検出電極441Bと可動駆動電極411Bの振動の少なくとも一部がキャンセルされる。したがって、可動検出電極441Aと可動駆動電極411Aおよび可動検出電極441Bと可動駆動電極411Bがそれぞれ同相で振動する場合と比較して、基板2への振動漏れをより効果的に低減することができる。なお、駆動振動モードで可動検出電極441Aと可動駆動電極411Aとを逆相で振動させるためには、例えば、これらの間にある逆相ばね47Aのばね定数を調整すればよく、可動検出電極441Bと可動駆動電極411Bとを逆相で振動させるためには、例えば、これらの間にある逆相ばね47Bのばね定数を調整すればよい。   Furthermore, in the drive vibration mode, the movable detection electrode 441A vibrates in the reverse phase in the X-axis direction so as to repeatedly approach and separate from the movable drive electrode 411A using elastic deformation of the reverse phase spring 47A. Similarly, using elastic deformation of the reverse phase spring 47B, the movable detection electrode 441B vibrates in the negative phase in the X-axis direction so as to repeatedly approach and separate from the movable drive electrode 411B. Thus, at least a part of the vibration of the movable detection electrode 441A and the movable drive electrode 411A is canceled, and at least a part of the vibration of the movable detection electrode 441B and the movable drive electrode 411B is canceled. Therefore, it is possible to more effectively reduce the vibration leakage to the substrate 2 as compared with the case where the movable detection electrode 441A and the movable drive electrode 411A and the movable detection electrode 441B and the movable drive electrode 411B respectively vibrate in phase. In order to vibrate the movable detection electrode 441A and the movable drive electrode 411A in reverse phase in the drive vibration mode, for example, the spring constant of the reverse phase spring 47A between them may be adjusted. In order to cause the movable drive electrode 411B and the movable drive electrode 411B to vibrate in reverse phase, for example, the spring constant of the reverse phase spring 47B between them may be adjusted.

なお、可動検出電極441Aと可動駆動電極411Aおよび可動検出電極441Bと可動駆動電極411Bがそれぞれ逆相で振動する逆相モードの共振周波数f1と、可動検出電極441Aと可動駆動電極411Aおよび可動検出電極441Bと可動駆動電極411Bがそれぞれ同相で振動する同相モードの共振周波数f2と、の差が大きい程、逆相モードで振動させ易く、また、同相モードが結合し難くなる(すなわち、逆相モードが支配的となる)。具体的は、例えば、逆相モードの共振周波数f1が30kHz程度である場合、同相モードの共振周波数f2は、共振周波数から3kHz以上(すなわち、10%以上)離れていることが好ましい。これにより、同相モードが十分に結合し難くなり、より安定して、逆相モードで駆動させることができる。   The resonance frequency f1 in the reverse phase mode in which the movable detection electrode 441A and the movable drive electrode 411A and the movable detection electrode 441B and the movable drive electrode 411B vibrate in opposite phases, the movable detection electrode 441A and the movable drive electrode 411A, and the movable detection electrode As the difference between the 441B and the movable drive electrode 411B oscillates in phase with each other and the resonance frequency f2 of the in-phase mode increases, oscillation in the anti-phase mode is facilitated and the in-phase mode is less likely to be coupled (that is, the anti-phase mode is Become dominant). Specifically, for example, when the resonance frequency f1 of the reverse phase mode is about 30 kHz, it is preferable that the resonance frequency f2 of the in-phase mode is separated from the resonance frequency by 3 kHz or more (that is, 10% or more). As a result, the common mode can not be sufficiently coupled, and can be driven more stably in the reverse phase mode.

なお、「可動検出電極441A(441B)と可動駆動電極411A(411B)とを逆相で振動させる」とは、逆相モード以外の振動が結合していない場合はもちろん、逆相モードが支配的であれば、他の振動モード(例えば、前述した同相モード)が結合していてもよい。また、例えば、可動検出電極441Aと可動駆動電極411Aとの振動に位相差がない場合はもちろん、位相差がある場合も含まれる。位相差がない場合とは、例えば、可動駆動電極411AがX軸方向プラス側に変位し出す時刻と可動検出電極441AがX軸方向マイナス側に変位し出す時刻が一致していることを意味する。また、位相差がある場合とは、例えば、可動駆動電極411AがX軸方向プラス側に変位し出す時刻よりも後から可動検出電極441AがX軸方向マイナス側に変位し出すことを意味する。   In addition, "vibrate the movable detection electrode 441A (441B) and the movable drive electrode 411A (411B) in the reverse phase" means that the reverse phase mode is dominant as well as when vibrations other than the reverse phase mode are not coupled. If so, other vibration modes (for example, the common mode described above) may be coupled. Further, for example, when there is no phase difference between the vibration of the movable detection electrode 441A and the movable drive electrode 411A, it goes without saying that there is also a case where there is a phase difference. The case where there is no phase difference means, for example, that the time when the movable drive electrode 411A is displaced to the positive side in the X-axis direction coincides with the time when the movable detection electrode 441A is displaced to the negative side in the X-axis direction. . The case where there is a phase difference means, for example, that the movable detection electrode 441A is displaced to the negative side in the X axis direction later than the time when the movable drive electrode 411A is displaced to the positive side in the X axis direction.

このような駆動振動モードで駆動させている最中に物理量センサー1に角速度ωzが加わると、可動検出電極441A,441Bは、コリオリの力によって、図7中の矢印Aに示すように、検出ばね46A,46BをY軸方向に弾性変形させつつY軸方向に逆相で振動する(この振動を「検出振動モード」とも言う)。検出振動モードでは、可動検出電極441A,441BがY軸方向に振動するため、可動検出電極441Aと固定検出電極442A,443Aとのギャップおよび可動検出電極441Bと固定検出電極442B,443Bとのギャップがそれぞれ変化し、それに伴って静電容量Ca,Cbがそれぞれ変化する。そのため、静電容量Ca,Cbの変化に基づいて、角速度ωzを求めることができる。   When angular velocity ωz is applied to the physical quantity sensor 1 while driving in such a driving vibration mode, the movable detection electrodes 441A and 441B are detected spring as shown by an arrow A in FIG. It vibrates in the opposite phase in the Y-axis direction while elastically deforming 46A and 46B in the Y-axis direction (this vibration is also referred to as “detection vibration mode”). In the detection vibration mode, since the movable detection electrodes 441A and 441B vibrate in the Y-axis direction, the gap between the movable detection electrode 441A and the fixed detection electrodes 442A and 443A and the gap between the movable detection electrode 441B and the fixed detection electrodes 442B and 443B are Each changes, and the capacitances Ca and Cb change accordingly. Therefore, the angular velocity ωz can be obtained based on the changes in the capacitances Ca and Cb.

検出振動モードでは、静電容量Caが大きくなると静電容量Cbが小さくなり、反対に、静電容量Caが小さくなると静電容量Cbが大きくなる。そのため、配線75に接続されたQVアンプから出力される検出信号(静電容量Caの大きさに応じた信号)と、配線76に接続されたQVアンプから出力される検出信号(静電容量Cbの大きさに応じた信号)とを差動演算(減算処理:Ca−Cb)することで、ノイズをキャンセルすることができ、より精度よく角速度ωzを検出することができる。   In the detection vibration mode, the electrostatic capacitance Cb decreases as the electrostatic capacitance Ca increases, and conversely, the electrostatic capacitance Cb increases as the electrostatic capacitance Ca decreases. Therefore, the detection signal (signal according to the magnitude of the capacitance Ca) output from the QV amplifier connected to the wiring 75 and the detection signal (electrostatic capacitance Cb) output from the QV amplifier connected to the wiring 76 By performing a differential operation (subtraction processing: Ca-Cb) with a signal corresponding to the magnitude of (N), noise can be canceled and the angular velocity ωz can be detected more accurately.

ここで、駆動振動モードでは、逆相ばね47Aの伸縮によって可動検出電極441Aの振幅が可動駆動電極411Aの振幅よりも大きくなり、逆相ばね47Bの伸縮によって可動検出電極441Bの振幅が可動駆動電極411Bの振幅よりも大きくなる。そのため、駆動振動モードでの可動検出電極441A,441Bの振幅を増大させることができ、その分、より大きいコリオリの力が作用する。したがって、角速度ωzの検出感度が向上する。また、小さい駆動力で可動検出電極441A,441Bを大きく振動させることができるため、消費電力を低減することもできる。   Here, in the drive vibration mode, the amplitude of the movable detection electrode 441A becomes larger than the amplitude of the movable drive electrode 411A by the expansion and contraction of the negative phase spring 47A, and the amplitude of the movable detection electrode 441B is the movable drive electrode by the expansion and contraction of the negative phase spring 47B. It becomes larger than the amplitude of 411B. Therefore, the amplitudes of the movable detection electrodes 441A and 441B in the drive vibration mode can be increased, and a larger Coriolis force acts accordingly. Therefore, the detection sensitivity of the angular velocity ωz is improved. In addition, since the movable detection electrodes 441A and 441B can be largely vibrated by a small driving force, power consumption can also be reduced.

また、図3に示すように、素子部4は、その中央部(検出部44Aと検出部44Bとの間)に位置するフレーム48を有している。フレーム48は、アルファベットの「H」の輪郭に沿った形状、所謂H形状をなし、Y軸方向プラス側に位置する欠損部481(凹部)と、Y軸方向マイナス側に位置する欠損部482(凹部)と、を有している。そして、欠損部481の内外に亘って第1固定部451が配置されており、欠損部482の内外に亘って第1固定部452が配置されている。これにより、第1固定部451,452をY軸方向に長く形成することができ、その分、基板2との接合面積が増え、基板2と素子部4との接合強度が増す。   Further, as shown in FIG. 3, the element unit 4 has a frame 48 located at the central portion (between the detection unit 44A and the detection unit 44B). The frame 48 has a shape along the outline of the alphabet “H”, a so-called H shape, and a defect 481 (concave portion) located on the plus side in the Y axis direction and a defect 482 located on the minus side in the Y axis direction And a concave portion). The first fixing portion 451 is disposed over the inside and outside of the defect portion 481, and the first fixing portion 452 is disposed over the inside and outside of the defect portion 482. As a result, the first fixing portions 451 and 452 can be formed long in the Y-axis direction, and the bonding area with the substrate 2 is increased accordingly, and the bonding strength between the substrate 2 and the element portion 4 is increased.

また、素子部4は、第1固定部451とフレーム48との間に位置し、これらを接続するフレームばね488と、第1固定部452とフレーム48との間に位置し、これらを接続するフレームばね489と、を有している。   Further, the element portion 4 is located between the first fixed portion 451 and the frame 48, and is located between the frame spring 488 connecting these, and between the first fixed portion 452 and the frame 48, and connects them. And a frame spring 489.

また、素子部4は、フレーム48と可動検出電極441Aとの間に位置し、これらを接続する接続ばね40Aと、フレーム48と可動検出電極441Bとの間に位置し、これらを接続する接続ばね40Bと、を有している。接続ばね40Aは、検出ばね46Aと共に可動検出電極441Aを支持し、接続ばね40Bは、検出ばね46Bと共に可動検出電極441Bを支持している。そのため、可動検出電極441A,441Bを安定した姿勢で支持することができ、可動検出電極441A,441Bの不要振動(スプリアス)を低減することができる。   Further, the element portion 4 is located between the frame 48 and the movable detection electrode 441A, and is a connection spring for connecting these, and between the frame 48 and the movable detection electrode 441B, and a connection spring for connecting these. And 40B. The connection spring 40A supports the movable detection electrode 441A together with the detection spring 46A, and the connection spring 40B supports the movable detection electrode 441B together with the detection spring 46B. Therefore, the movable detection electrodes 441A and 441B can be supported in a stable posture, and unnecessary vibration (spurious) of the movable detection electrodes 441A and 441B can be reduced.

なお、駆動振動モードでは、接続ばね40A,40Bが弾性変形することで可動検出電極441A,441Bや可動駆動電極411A,411Bなどで構成される可動体4A,4Bの振動が許容され、検出振動モードでは、接続ばね40A,40Bおよびフレームばね488,489が弾性変形すると共に、フレーム48が中心Oまわりに回動することで、可動検出電極441A,441BのY軸方向への振動が許容される。   In the drive vibration mode, the connection springs 40A and 40B are elastically deformed to allow the vibration of the movable bodies 4A and 4B including the movable detection electrodes 441A and 441B and the movable drive electrodes 411A and 411B, and the like. In this case, the connection springs 40A and 40B and the frame springs 488 and 489 are elastically deformed, and the frame 48 pivots around the center O, thereby allowing the movable detection electrodes 441A and 441B to vibrate in the Y-axis direction.

また、素子部4は、駆動振動モードでの可動駆動電極411A,411Bの振動状態を検出するためのモニター部49A,49Bを有している。モニター部49Aは、可動検出電極441Aに配置され、櫛歯状に配置された複数の電極指を備えた可動モニター電極491Aと、櫛歯状に配置された複数の電極指を備え可動モニター電極491Aの電極指と間隙を有して互い違いに配置された固定モニター電極492A,493Aと、を有している。固定モニター電極492Aは、可動モニター電極491Aに対してX軸方向プラス側に位置し、固定モニター電極493Aは、可動モニター電極491Aに対してX軸方向マイナス側に位置している。   The element unit 4 further includes monitor units 49A and 49B for detecting the vibration state of the movable drive electrodes 411A and 411B in the drive vibration mode. The monitor unit 49A includes a movable monitor electrode 491A disposed on the movable detection electrode 441A and including a plurality of electrode fingers disposed in a comb shape, and a plurality of electrode fingers disposed in the comb shape. And fixed monitor electrodes 492A and 493A, which are alternately arranged with a gap between the electrode fingers. The fixed monitor electrode 492A is positioned on the positive side in the X-axis direction with respect to the movable monitor electrode 491A, and the fixed monitor electrode 493A is positioned on the negative side in the X-axis direction with respect to the movable monitor electrode 491A.

同様に、モニター部49Bは、可動検出電極441Bに配置され、櫛歯状に配置された複数の電極指を備えた可動モニター電極491Bと、櫛歯状に配置された複数の電極指を備え可動モニター電極491Bの電極指と間隙を有して互い違いに配置された固定モニター電極492B,493Bと、を有している。固定モニター電極492Bは、可動モニター電極491Bに対してX軸方向マイナス側に位置し、固定モニター電極493Bは、可動モニター電極491Bに対してX軸方向プラス側に位置している。   Similarly, the monitor unit 49B includes a movable monitor electrode 491B disposed on the movable detection electrode 441B and provided with a plurality of electrode fingers disposed in a comb shape, and a plurality of electrode fingers disposed in a comb shape. And fixed monitor electrodes 492B and 493B which are alternately arranged with an electrode finger of the monitor electrode 491B and a gap. The fixed monitor electrode 492B is positioned on the minus side in the X-axis direction with respect to the movable monitor electrode 491B, and the fixed monitor electrode 493B is positioned on the plus side in the X-axis direction with respect to the movable monitor electrode 491B.

これら固定モニター電極492A,493A,492B,493Bは、それぞれ、マウント225の上面に接合され、基板2に固定されている。また、可動モニター電極491A,491Bは、それぞれ、配線73と電気的に接続され、固定モニター電極492A,492Bは、それそれ、配線77と電気的に接続され、固定モニター電極493A,493Bは、それぞれ、配線78と電気的に接続されている。また、配線77,78は、それぞれ、QVアンプ(電荷電圧変換回路)に接続される。物理量センサー1の駆動時には、可動モニター電極491Aと固定モニター電極492Aとの間および可動モニター電極491Bと固定モニター電極492Bとの間に静電容量Ccが形成され、可動モニター電極491Aと固定モニター電極493Aとの間および可動モニター電極491Bと固定モニター電極493Bとの間に静電容量Cdが形成される。   The fixed monitor electrodes 492A, 493A, 492B, and 493B are respectively bonded to the upper surface of the mount 225 and fixed to the substrate 2. The movable monitor electrodes 491A and 491B are electrically connected to the wire 73, the fixed monitor electrodes 492A and 492B are electrically connected to the wire 77, and the fixed monitor electrodes 493A and 493B are , And the wiring 78 are electrically connected. The wires 77 and 78 are each connected to a QV amplifier (charge voltage conversion circuit). When the physical quantity sensor 1 is driven, a capacitance Cc is formed between the movable monitor electrode 491A and the fixed monitor electrode 492A and between the movable monitor electrode 491B and the fixed monitor electrode 492B, and the movable monitor electrode 491A and the fixed monitor electrode 493A And between the movable monitor electrode 491B and the fixed monitor electrode 493B.

前述したように、駆動振動モードでは、可動検出電極441A,441BがX軸方向に振動するため、可動モニター電極491Aと固定モニター電極492A,493Aとのギャップおよび可動モニター電極491Bと固定モニター電極492B,493Bとのギャップがそれぞれ変化し、それに伴って静電容量Cc,Cdがそれぞれ変化する。そのため、静電容量Cc,Cdの変化に基づいて、可動体4A,4Bの振動状態(特にX軸方向への振幅)を検出することができる。   As described above, in the drive vibration mode, since the movable detection electrodes 441A and 441B vibrate in the X-axis direction, the gap between the movable monitor electrode 491A and the fixed monitor electrodes 492A and 493A and the movable monitor electrode 491B and the fixed monitor electrode 492B, The gap with 493 B changes, and the capacitances Cc and Cd change accordingly. Therefore, it is possible to detect the vibration state (in particular, the amplitude in the X-axis direction) of the movable bodies 4A and 4B based on the change in the electrostatic capacitances Cc and Cd.

駆動振動モードでは、静電容量Ccが大きくなると静電容量Cdが小さくなり、反対に、静電容量Ccが小さくなると静電容量Cdが大きくなる。そのため、配線77に接続されたQVアンプから得られる検出信号(静電容量Ccの大きさに応じた信号)と、配線78に接続されたQVアンプから得られる検出信号(静電容量Cdの大きさに応じた信号)とを差動演算(減算処理:Cc−Cd)することで、ノイズをキャンセルすることができ、より精度よく可動体4A,4Bの振動状態を検出することができる。   In the drive vibration mode, as the capacitance Cc increases, the capacitance Cd decreases, and conversely, when the capacitance Cc decreases, the capacitance Cd increases. Therefore, the detection signal (signal according to the magnitude of the capacitance Cc) obtained from the QV amplifier connected to the wiring 77 and the detection signal (size of the capacitance Cd obtained from the QV amplifier connected to the wiring 78 By performing a differential operation (subtraction processing: Cc-Cd) with a signal corresponding to the length, noise can be canceled, and the vibration state of the movable bodies 4A and 4B can be detected more accurately.

なお、モニター部49A,49Bからの出力によって検出された可動体4A,4Bの振動状態(振幅)は、可動体4A,4Bに電圧V2を印加する駆動回路にフィードバックされる。駆動回路は、可動体4A,4Bの振幅が目標値となるように、電圧V2の周波数やDuty比を変更する。これにより、より確実に、可動体4A,4Bを所定の振幅で振動させることができ、角速度ωzの検出精度が向上する。   The vibration state (amplitude) of the movable bodies 4A and 4B detected by the outputs from the monitor units 49A and 49B is fed back to the drive circuit that applies the voltage V2 to the movable bodies 4A and 4B. The drive circuit changes the frequency and the duty ratio of the voltage V2 so that the amplitudes of the movable bodies 4A and 4B become the target values. As a result, the movable bodies 4A and 4B can be vibrated with a predetermined amplitude more reliably, and the detection accuracy of the angular velocity ωz is improved.

以上で述べたように、第1実施形態に係る物理量センサー1によれば、以下の特徴を有する。
可動検出電極441A,441Bの第1幹部50と検出ばね46A,46B,とを連結する第1連結部52を構成する第1支持部521の固定検出電極442A,442B,443A,443BとのY軸方向の間隔G1が、第2支持部522と固定検出電極442A,442B,443A,443BとのY軸方向の間隔G2より小さい。また、第1支持部521のX軸方向の長さL1と可動検出電極指51のX軸方向の長さL2とが等しく、第1支持部521と固定検出電極442A,442B,443A,443BとのY軸方向の間隔G1と固定検出電極指53と可動検出電極指51とのY軸方向の間隔G3とが略等しい。そのため、第1支持部521と固定検出電極442A,442B,443A,443Bとが一対の固定検出電極指53と可動検出電極指51とに相当する。よって、第1支持部521を可動検出電極指51と見なすことができ、検出部44A,44BのY軸方向の寸法を変えずに可動検出電極指51を増やすことができる。つまり、可動検出電極441A,441Bと固定検出電極442A,442B,443A,443Bとの間の静電容量を大きくすることができ、検出感度を向上させることができる。従って、小型化を図っても、検出感度の低下を低減する物理量センサー1を得ることができる。
As described above, the physical quantity sensor 1 according to the first embodiment has the following features.
Y axis of fixed detection electrodes 442A, 442B, 443A, 443B of the first support portion 521 constituting the first connecting portion 52 connecting the first trunk 50 of the movable detection electrodes 441A, 441B and the detection springs 46A, 46B The distance G1 in the direction is smaller than the distance G2 in the Y-axis direction between the second support 522 and the fixed detection electrodes 442A, 442B, 443A, 443B. Further, the length L1 in the X axis direction of the first support portion 521 and the length L2 in the X axis direction of the movable detection electrode finger 51 are equal, and the first support portion 521 and the fixed detection electrodes 442A, 442B, 443A, 443B and The interval G1 in the Y-axis direction of the Y-axis direction and the interval G3 in the Y-axis direction between the fixed detection electrode finger 53 and the movable detection electrode finger 51 are substantially equal. Therefore, the first support portion 521 and the fixed detection electrodes 442A, 442B, 443A, 443B correspond to the pair of fixed detection electrode fingers 53 and the movable detection electrode fingers 51. Therefore, the first support portion 521 can be regarded as the movable detection electrode finger 51, and the movable detection electrode fingers 51 can be increased without changing the dimension of the detection portions 44A and 44B in the Y-axis direction. That is, the capacitance between the movable detection electrodes 441A and 441B and the fixed detection electrodes 442A, 442B, 443A, and 443B can be increased, and the detection sensitivity can be improved. Therefore, it is possible to obtain the physical quantity sensor 1 that reduces the decrease in the detection sensitivity even if the size is reduced.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係る物理量センサー1aについて、図8を参照して説明する。図8は、本発明の第2実施形態に係る物理量センサーが有する検出部の一部を示す平面図である。なお、図8は、図3のB部に相当する。
Second Embodiment
Next, a physical quantity sensor 1a according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a plan view showing a part of a detection unit of the physical quantity sensor according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8 corresponds to the part B of FIG.

本実施形態に係る物理量センサー1aでは、主に、検出部44A,44Bの第1連結部52aの構成が異なっていること以外は、前述した第1実施形態にかかる物理量センサー1と同様である。   The physical quantity sensor 1a according to the present embodiment is the same as the physical quantity sensor 1 according to the first embodiment described above, except that the configuration of the first connecting part 52a of the detection units 44A and 44B is mainly different.

なお、以下の説明では、第2実施形態の物理量センサー1aに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図8では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。   In the following description, the physical quantity sensor 1a of the second embodiment will be described focusing on differences from the above-described embodiment, and the description of the same matters will be omitted. Further, in FIG. 8, the same components as those in the embodiment described above are denoted by the same reference numerals.

第2実施形態に係る物理量センサー1aの検出部44A,44Bにおいて、検出部44Bを一例として説明する。図8に示すように、検出部44Bは、第1幹部50と検出ばね46Bとを連結する第1連結部52aを有している。第1連結部52aのX軸方向の長さL3は、可動検出電極指51のX軸方向の長さL4と略等しく、第1連結部52aと固定検出電極443BとのY軸方向の間隔G4は、固定検出電極指53と可動検出電極指51とのY軸方向の間隔G5と略等しい。従って、第1連結部52aと固定検出電極443Bとの間の静電容量を、固定検出電極指53と可動検出電極指51との間の静電容量と略等しくすることができる。そのため、第1連結部52aを固定検出電極指53に対向する可動検出電極指51と見なすことができるので、可動検出電極441Bと固定検出電極443Bとの間の静電容量を大きくすることができ、検出感度を高くすることができる。従って、小型化を図っても、検出感度の低下を低減した物理量センサー1aを得ることができる。   In the detection units 44A and 44B of the physical quantity sensor 1a according to the second embodiment, the detection unit 44B will be described as an example. As shown in FIG. 8, the detection unit 44 </ b> B includes a first connecting portion 52 a that connects the first trunk 50 and the detection spring 46 </ b> B. The length L3 of the first connection portion 52a in the X-axis direction is substantially equal to the length L4 of the movable detection electrode finger 51 in the X-axis direction, and the distance G4 between the first connection portion 52a and the fixed detection electrode 443B in the Y-axis direction Is substantially equal to the distance G5 between the fixed detection electrode finger 53 and the movable detection electrode finger 51 in the Y-axis direction. Therefore, the capacitance between the first connection portion 52 a and the fixed detection electrode 443 B can be made substantially equal to the capacitance between the fixed detection electrode finger 53 and the movable detection electrode finger 51. Therefore, since the first connection portion 52a can be regarded as the movable detection electrode finger 51 facing the fixed detection electrode finger 53, the capacitance between the movable detection electrode 441B and the fixed detection electrode 443B can be increased. , Detection sensitivity can be increased. Therefore, the physical quantity sensor 1a in which the decrease in detection sensitivity is reduced can be obtained even when the size is reduced.

なお、本実施形態では、第1実施形態と同様に、図3を参照すると、検出部44BのY軸方向の両端において、−Y軸方向の端部で、且つ、−X軸方向の端部を一例として挙げ説明したが、検出部44Bの−Y軸方向の端部で、+X軸方向の端部、検出部44Bの+Y軸方向の端部で、X軸方向の両端、および検出部44AのY軸方向の両端で、X軸方向の両端においても同様の構成となっている。   In the present embodiment, as in the first embodiment, referring to FIG. 3, at both ends in the Y-axis direction of the detection unit 44B, an end at the −Y-axis direction and an end at the −X-axis direction In the end of the detection unit 44B in the -Y axis direction, the end in the + X axis direction, the end of the detection unit 44B in the + Y axis direction, both ends in the X axis direction, and the detection unit 44A. The same configuration is also applied to both ends in the Y-axis direction of both in the X-axis direction.

以上、第2実施形態の物理量センサー1aについて説明した。このような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。   The physical quantity sensor 1a according to the second embodiment has been described above. Also by such a second embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態に係る物理量センサー1bについて、図9および図10を参照して説明する。図9は、本発明の第3実施形態に係る物理量センサーが有する素子部を示す平面図である。図10は、図9中のC部拡大平面図である。
Third Embodiment
Next, a physical quantity sensor 1b according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9 and FIG. FIG. 9 is a plan view showing an element portion of the physical quantity sensor according to the third embodiment of the present invention. FIG. 10 is an enlarged plan view of a portion C in FIG.

本実施形態に係る物理量センサー1bでは、主に、駆動部41A,41Bの構成が異なっていること以外は、前述した第1実施形態にかかる物理量センサー1と同様である。   The physical quantity sensor 1b according to the present embodiment is the same as the physical quantity sensor 1 according to the first embodiment described above, except that the configurations of the drive units 41A and 41B are mainly different.

なお、以下の説明では、第3実施形態の物理量センサー1bに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図9および図10では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。   In the following description, the physical quantity sensor 1b of the third embodiment will be described focusing on differences from the above-described embodiment, and the description of the same matters will be omitted. Moreover, in FIG. 9 and FIG. 10, the same code | symbol is attached | subjected about the structure similar to embodiment mentioned above.

第3実施形態に係る物理量センサー1bの駆動部41A,41Bにおいて、駆動部41Bを一例として説明する。図9および図10に示すように、駆動部41Bは、櫛歯状に配置された複数の可動駆動電極指61を備えた可動駆動電極411Bと、櫛歯状に配置された複数の固定駆動電極指63を備え可動駆動電極411Bの可動駆動電極指61と空隙を有して互い違いに配置された固定駆動電極412Bと、を有している。   In the drive units 41A and 41B of the physical quantity sensor 1b according to the third embodiment, the drive unit 41B will be described as an example. As shown in FIGS. 9 and 10, the drive portion 41B includes a movable drive electrode 411B including a plurality of movable drive electrode fingers 61 arranged in a comb shape and a plurality of fixed drive electrodes arranged in a comb shape. A movable drive electrode finger 61 of the movable drive electrode 411B is provided with a finger 63, and a fixed drive electrode 412B having a gap and alternately arranged is provided.

固定駆動電極412Bは、第1方向(Y軸方向)に交差する方向である第2方向(X軸方向)に沿って延在して設けられている複数の固定駆動電極指63を有している。また、可動検出電極441Bは、Y軸方向に沿って延在して設けられている第2幹部60と、第2幹部60からX軸方向に沿って延在して設けられ、固定駆動電極指63とY軸方向に間隔を空けて配置される複数の可動駆動電極指61と、第2幹部60に連結する第2連結部62と、を有している。   The fixed drive electrode 412B includes a plurality of fixed drive electrode fingers 63 extending along a second direction (X-axis direction) which is a direction intersecting the first direction (Y-axis direction). There is. Further, the movable detection electrode 441 B is provided extending from the second stem 60 extending along the Y-axis direction and the second stem 60 along the X-axis direction. 63 and a plurality of movable drive electrode fingers 61 arranged at intervals in the Y-axis direction, and a second connecting portion 62 connected to the second trunk 60.

さらに、第2連結部62は、第2幹部60に連結する第3支持部621と、駆動ばね43Bに連結する第4支持部622と、を有しており、第3支持部621と固定駆動電極412BとのY軸方向の間隔G6は、第4支持部622と固定駆動電極412BとのY軸方向の間隔G7より小さい。つまり、第3支持部621は、第4支持部622よりも固定駆動電極412B側に近接して配置されている。   Furthermore, the second connection portion 62 includes a third support portion 621 connected to the second trunk 60, and a fourth support portion 622 connected to the drive spring 43B. A gap G6 in the Y-axis direction with the electrode 412B is smaller than a gap G7 in the Y-axis direction between the fourth support portion 622 and the fixed drive electrode 412B. That is, the third support portion 621 is disposed closer to the fixed drive electrode 412B than the fourth support portion 622 is.

また、第3支持部621のX軸方向の長さL5は、可動駆動電極指61のX軸方向の長さL6と略等しい。そのため、第3支持部621の側面と固定駆動電極指63の側面との対向面積が可動駆動電極指61の側面と固定駆動電極指63の側面との対向面積と略等しくすることができる。   The length L5 in the X-axis direction of the third support portion 621 is substantially equal to the length L6 in the X-axis direction of the movable drive electrode finger 61. Therefore, the facing area of the side face of the third support portion 621 and the side face of the fixed drive electrode finger 63 can be made substantially equal to the facing area of the side face of the movable drive electrode finger 61 and the side face of the fixed drive electrode finger 63.

第3支持部621と固定駆動電極412BとのY軸方向の間隔G6は、固定駆動電極指63と可動駆動電極指61とのY軸方向の間隔G8と略等しい。つまり、対向面積も略等しいため、第3支持部621と固定駆動電極412Bと間の静電容量と固定駆動電極指63と可動駆動電極指61との間の静電容量を略等しくすることができる。   A gap G6 in the Y-axis direction between the third support portion 621 and the fixed drive electrode 412B is substantially equal to a gap G8 in the Y-axis direction between the fixed drive electrode finger 63 and the movable drive electrode finger 61. That is, since the facing area is also substantially equal, the capacitance between the third support portion 621 and the fixed drive electrode 412 B and the capacitance between the fixed drive electrode finger 63 and the movable drive electrode finger 61 may be substantially equal. it can.

従って、第3支持部621のX軸方向の長さL5と可動駆動電極指61のX軸方向の長さL6とが略等しく、第3支持部621と固定駆動電極412BとのY軸方向の間隔G6と固定駆動電極指63と可動駆動電極指61とのY軸方向の間隔G8とが略等しいので、第3支持部621と固定駆動電極412Bとが一対の固定駆動電極指63と可動駆動電極指61とに相当する。よって、第3支持部621を可動駆動電極指61と見なすことができ、駆動部41BのY軸方向の寸法を変えずに可動駆動電極指61を増やすことができる。つまり、可動駆動電極411Bと固定駆動電極412Bとの間の静電容量を大きくすることができる。   Therefore, the length L5 in the X axis direction of the third support portion 621 and the length L6 in the X axis direction of the movable drive electrode finger 61 are substantially equal, and the third support portion 621 and the fixed drive electrode 412B in the Y axis direction Since the gap G6 and the gap G8 in the Y-axis direction between the fixed drive electrode finger 63 and the movable drive electrode finger 61 are substantially equal, the third support portion 621 and the fixed drive electrode 412B are a pair of fixed drive electrode fingers 63 and movable drive It corresponds to the electrode finger 61. Therefore, the third support portion 621 can be regarded as the movable drive electrode finger 61, and the movable drive electrode finger 61 can be increased without changing the dimension of the drive portion 41B in the Y-axis direction. That is, the capacitance between the movable drive electrode 411B and the fixed drive electrode 412B can be increased.

駆動部41Bの静電容量が大きくなることで、可動駆動電極411Bおよび検出部44Bの可動体4BをX軸方向に大きく振動変位させることができ、これに伴い、Z軸まわりの角速度ωzが印加されると、検出部44Bを検出軸方向であるY軸方向に大きく変位させることができるので、検出感度を向上させることができる。従って、高い検出感度を有する物理量センサー1bを得ることができる。また、小型化を図っても、検出感度の低下をより低減した物理量センサー1bを得ることができる。   By increasing the capacitance of the drive unit 41B, the movable drive electrode 411B and the movable body 4B of the detection unit 44B can be greatly vibrated in the X axis direction, and along with this, the angular velocity ωz around the Z axis is applied Then, the detection unit 44B can be largely displaced in the Y-axis direction which is the detection axis direction, so that the detection sensitivity can be improved. Therefore, the physical quantity sensor 1b having high detection sensitivity can be obtained. In addition, even if miniaturization is achieved, it is possible to obtain the physical quantity sensor 1b in which the decrease in detection sensitivity is further reduced.

なお、本実施形態では、図9に示すように、駆動部41BのY軸方向の両端において、−Y軸方向の端部を一例として挙げ、説明したが、駆動部41Bの+Y軸方向の端部や駆動部41AのY軸方向の両端においても同様の構成となっている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 9, at both ends in the Y-axis direction of the drive portion 41B, the end portions in the -Y-axis direction have been described as an example, but the end of the drive portion 41B in the + Y-axis direction The same configuration is also applied to both ends of the drive unit 41A in the Y-axis direction.

このような第3実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮し、更に、駆動部41A,41Bにおける可動駆動電極411A,411Bと固定駆動電極412A,412Bとの間の静電容量を大きくすることができ、検出部44A,44Bの振動変位を大きくすることができる。従って、小型化しても、検出感度の低下をより低減した物理量センサー1bを得ることができる。   According to the third embodiment as described above, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained, and still, static electricity between the movable drive electrodes 411A and 411B and the fixed drive electrodes 412A and 412B in the drive portions 41A and 41B can be obtained. The capacitance can be increased, and the vibration displacement of the detection units 44A and 44B can be increased. Therefore, it is possible to obtain the physical quantity sensor 1b in which the decrease in detection sensitivity is further reduced even when the size is reduced.

<慣性計測装置>
次に、本発明の一実施形態に係る物理量センサー1を適用した慣性計測装置(IMU:Inertial Measurement Unit)2000について、図11および図12を参照して説明する。図11は、慣性計測装置の概略構成を示す分解斜視図である。図12は、慣性計測装置の慣性センサー素子の配置例を示す斜視図である。
<Inertial Measurement Device>
Next, an inertial measurement unit (IMU: Inertial Measurement Unit) 2000 to which the physical quantity sensor 1 according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. 11 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the inertial measurement device. FIG. 12 is a perspective view showing an arrangement example of an inertial sensor element of the inertial measurement device.

図11に示す慣性計測装置2000(IMU:Inertial Measurement Unit)は、自動車や、ロボットなどの運動体(被装着装置)の姿勢や、挙動(慣性運動量)を検出する装置である。慣性計測装置2000は、3軸の加速度センサーと、3軸の角速度センサーと、を備えた、所謂6軸モーションセンサーとして機能する。   An inertial measurement device 2000 (IMU: Inertial Measurement Unit) shown in FIG. 11 is a device that detects the posture or behavior (inertial momentum) of a moving object (mounted device) such as a car or a robot. The inertial measurement device 2000 functions as a so-called six-axis motion sensor provided with a three-axis acceleration sensor and a three-axis angular velocity sensor.

慣性計測装置2000は、平面形状が略正方形の直方体である。また、正方形の対角線方向に位置する2ヶ所の頂点近傍に、固定部としてのネジ穴2110が形成されている。この2ヶ所のネジ穴2110に2本のネジを通して、自動車などの被装着体の被装着面に慣性計測装置2000を固定することができる。なお、部品の選定や設計変更により、例えば、スマートフォンや、デジタルカメラに搭載可能なサイズに小型化することも可能である。   The inertial measurement device 2000 is a rectangular solid having a substantially square planar shape. Further, screw holes 2110 as fixing portions are formed in the vicinity of two apexes located in the diagonal direction of the square. The inertial measurement device 2000 can be fixed to the mounting surface of a mounting object such as a car by passing two screws through the two screw holes 2110. In addition, it is also possible to miniaturize to a size that can be mounted on, for example, a smartphone or a digital camera, by selecting parts or changing the design.

慣性計測装置2000は、アウターケース2100と、接合部材2200と、センサーモジュール2300と、を有し、アウターケース2100の内部に、接合部材2200を介在させて、センサーモジュール2300を挿入した構成となっている。また、センサーモジュール2300は、インナーケース2310と、基板2320と、を有している。   The inertial measurement device 2000 has an outer case 2100, a joining member 2200, and a sensor module 2300. The inside of the outer case 2100 has the joining member 2200 interposed therein, and the sensor module 2300 is inserted. There is. The sensor module 2300 also includes an inner case 2310 and a substrate 2320.

アウターケース2100の外形は、慣性計測装置2000の全体形状と同様に、平面形状が略正方形の直方体であり、正方形の対角線方向に位置する2ヶ所の頂点近傍に、それぞれネジ穴2110が形成されている。また、アウターケース2100は、箱状であり、その内部にセンサーモジュール2300が収納されている。   The outer shape of the outer case 2100 is a rectangular solid having a substantially square planar shape, similar to the overall shape of the inertial measurement device 2000, and screw holes 2110 are formed in the vicinity of two apexes located in the diagonal direction of the square. There is. The outer case 2100 is box-shaped, and the sensor module 2300 is housed inside.

インナーケース2310は、基板2320を支持する部材であり、アウターケース2100の内部に収まる形状となっている。また、インナーケース2310には、基板2320との接触を防止するための凹部2311や後述するコネクター2330を露出させるための開口2312が形成されている。このようなインナーケース2310は、接合部材2200(例えば、接着剤を含浸させたパッキン)を介してアウターケース2100に接合されている。また、インナーケース2310の下面には、接着剤を介して基板2320が接合されている。   The inner case 2310 is a member that supports the substrate 2320 and has a shape that fits inside the outer case 2100. Further, in the inner case 2310, a recess 2311 for preventing contact with the substrate 2320 and an opening 2312 for exposing a connector 2330 described later are formed. Such an inner case 2310 is joined to the outer case 2100 via a joining member 2200 (for example, a packing impregnated with an adhesive). In addition, a substrate 2320 is bonded to the lower surface of the inner case 2310 via an adhesive.

図12に示すように、基板2320の上面には、コネクター2330、Z軸まわりの角速度を検出する角速度センサー2340z、X軸、Y軸およびZ軸の各軸方向の加速度を検出する加速度センサー2350などが実装されている。また、基板2320の側面には、X軸まわりの角速度を検出する角速度センサー2340xおよびY軸まわりの角速度を検出する角速度センサー2340yが実装されている。なお、角速度センサー2340z、2340x、2340yとしては、特に限定されず、例えば前述した物理量センサー1など、コリオリの力を利用した振動ジャイロセンサーを用いることができる。また、加速度センサー2350としては、特に限定されず、例えば、静電容量型の加速度センサーを用いることができる。   As shown in FIG. 12, on the upper surface of the substrate 2320, a connector 2330, an angular velocity sensor 2340z for detecting an angular velocity around the Z axis, an acceleration sensor 2350 for detecting acceleration in each axial direction of X, Y and Z axes, etc. Has been implemented. Further, on the side surface of the substrate 2320, an angular velocity sensor 2340x for detecting an angular velocity around the X axis and an angular velocity sensor 2340y for detecting an angular velocity around the Y axis are mounted. The angular velocity sensors 2340z, 2340x, and 2340y are not particularly limited. For example, vibration gyro sensors that use Coriolis force such as the physical quantity sensor 1 described above can be used. Further, the acceleration sensor 2350 is not particularly limited, and, for example, a capacitive acceleration sensor can be used.

また、基板2320の下面には、制御回路としての制御IC2360が実装されている。制御IC2360は、MCU(Micro Controller Unit)であり、不揮発性メモリーを含む記憶部や、A/Dコンバーターなどを内蔵しており、慣性計測装置2000の各部を制御する。記憶部には、加速度および角速度を検出するための順序と内容を規定したプログラムや、検出データをデジタル化してパケットデータに組込むプログラムおよび付随するデータなどが記憶されている。なお、基板2320には、その他にも複数の電子部品が実装されている。   Further, on the lower surface of the substrate 2320, a control IC 2360 as a control circuit is mounted. The control IC 2360 is an MCU (Micro Controller Unit), incorporates a storage unit including a non-volatile memory, an A / D converter, and the like, and controls each unit of the inertial measurement device 2000. The storage unit stores a program that defines the order and content for detecting acceleration and angular velocity, a program that digitizes detection data and incorporates it into packet data, and accompanying data. A plurality of other electronic components are mounted on the substrate 2320.

以上、慣性計測装置2000について説明した。このような慣性計測装置2000は、物理量センサー1としての角速度センサー2340z、2340x、2340yおよび加速度センサー2350と、これら各センサー2340z、2340x、2340y、2350の駆動を制御する制御IC2360(制御回路)と、を含んでいる。これにより、上述した物理量センサー1の効果を享受でき、信頼性の高い慣性計測装置2000が得られる。   The inertial measurement device 2000 has been described above. Such an inertial measurement device 2000 includes angular velocity sensors 2340z, 2340x and 2340y and an acceleration sensor 2350 as the physical quantity sensor 1, and a control IC 2360 (control circuit) for controlling driving of the respective sensors 2340z, 2340x, 2340y and 2350. Contains. Thereby, the effect of the physical quantity sensor 1 described above can be obtained, and a highly reliable inertial measurement device 2000 can be obtained.

<移動体測位装置>
次に、本発明の一実施形態に係る物理量センサー1を適用した移動体測位装置3000について、図13および図14を参照して説明する。図13は、移動体測位装置の全体システムを示すブロック図である。図14は、移動体測位装置の作用を模式的に示す図である。
<Mobile positioning device>
Next, a mobile positioning device 3000 to which the physical quantity sensor 1 according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. 13 is a block diagram showing an entire system of a mobile positioning device. FIG. 14 is a diagram schematically showing the operation of the mobile positioning device.

図13に示す移動体測位装置3000は、移動体に装着して用い、当該移動体の測位を行うための装置である。移動体としては、特に限定されず、自転車、自動車(四輪自動車およびバイクを含む)、電車、飛行機、船等のいずれでもよいが、本実施形態では四輪自動車として説明する。移動体測位装置3000は、慣性計測装置3100(IMU)と、演算処理部3200と、GPS受信部3300と、受信アンテナ3400と、位置情報取得部3500と、位置合成部3600と、処理部3700と、通信部3800と、表示部3900と、を有している。なお、慣性計測装置3100としては、例えば、前述した慣性計測装置2000を用いることができる。   A mobile body positioning device 3000 shown in FIG. 13 is a device mounted on a mobile body and used to perform positioning of the mobile body. The moving body is not particularly limited, and may be a bicycle, a car (including a four-wheeled car and a motorcycle), a train, an airplane, a ship, etc., but in the present embodiment, it will be described as a four-wheeled car. The mobile positioning device 3000 includes an inertial measurement device 3100 (IMU), an arithmetic processing unit 3200, a GPS receiving unit 3300, a receiving antenna 3400, a position information obtaining unit 3500, a position combining unit 3600, and a processing unit 3700. , A communication unit 3800, and a display unit 3900. As the inertial measurement device 3100, for example, the above-described inertial measurement device 2000 can be used.

また、慣性計測装置3100は、3軸の加速度センサー3110と、3軸の角速度センサー3120と、を有している。演算部としての演算処理部3200は、加速度センサー3110からの加速度データおよび角速度センサー3120からの角速度データを受け、これらデータに対して慣性航法演算処理を行い、慣性航法測位データ(移動体の加速度および姿勢を含むデータ)を出力する。   Further, the inertial measurement device 3100 has a 3-axis acceleration sensor 3110 and a 3-axis angular velocity sensor 3120. The arithmetic processing unit 3200 as an arithmetic unit receives acceleration data from the acceleration sensor 3110 and angular velocity data from the angular velocity sensor 3120, performs inertial navigation arithmetic processing on these data, and performs inertial navigation positioning data (the acceleration of the moving object and Output data (including attitude).

また、受信部としてのGPS受信部3300は、受信アンテナ3400を介してGPS衛星からの信号(GPS搬送波。位置情報が重畳された衛星信号)を受信する。また、取得部としての位置情報取得部3500は、GPS受信部3300が受信した信号に基づいて、移動体測位装置3000(移動体)の位置(緯度、経度、高度)、速度、方位を表すGPS測位データを出力する。このGPS測位データには、受信状態や受信時刻等を示すステータスデータも含まれている。   Also, a GPS reception unit 3300 as a reception unit receives a signal from a GPS satellite (GPS carrier wave, satellite signal on which positional information is superimposed) via the reception antenna 3400. In addition, the position information acquisition unit 3500 as an acquisition unit is a GPS that indicates the position (latitude, longitude, altitude), speed, and direction of the mobile positioning device 3000 (mobile) based on the signal received by the GPS reception unit 3300. Output positioning data. The GPS positioning data also includes status data indicating a reception state, a reception time, and the like.

算出部としての位置合成部3600は、演算処理部3200から出力された慣性データとしての慣性航法測位データおよび位置情報取得部3500から出力されたGPS測位データに基づいて、移動体の位置、具体的には移動体が地面のどの位置を走行しているかを算出する。例えば、GPS測位データに含まれている移動体の位置が同じであっても、図14に示すように、地面の傾斜等の影響によって移動体の姿勢が異なっていれば、地面の異なる位置を移動体が走行していることになる。そのため、GPS測位データだけでは移動体の正確な位置を算出することができない。そこで、位置合成部3600は、慣性航法測位データ(特に、移動体の姿勢に関するデータ)を用いて、移動体が地面のどの位置を走行しているのかを算出する。なお、当該判定は、三角関数(鉛直方向に対する傾きθ)を用いた演算によって比較的簡単に行うことができる。   The position synthesis unit 3600 as a calculation unit is a position of the moving object, specifically, based on the inertial navigation positioning data as inertial data output from the arithmetic processing unit 3200 and the GPS positioning data output from the position information acquisition unit 3500. Calculate the position on the ground where the mobile unit is traveling. For example, even if the position of the moving object included in the GPS positioning data is the same, as shown in FIG. 14, if the attitude of the moving object is different due to the influence of the inclination of the ground, the different position of the ground The moving body is traveling. Therefore, it is not possible to calculate the accurate position of the mobile using GPS positioning data alone. Therefore, the position synthesis unit 3600 calculates which position on the ground the moving body is traveling using the inertial navigation positioning data (in particular, data on the attitude of the moving body). Note that the determination can be made relatively easily by calculation using a trigonometric function (slope θ with respect to the vertical direction).

位置合成部3600から出力された位置データは、処理部3700によって所定の処理が行われ、測位結果として、表示部3900に表示されるようになっている。また、位置データは、通信部3800によって外部装置に送信されるようになっていてもよい。   The position data output from the position combining unit 3600 is subjected to predetermined processing by the processing unit 3700, and is displayed on the display unit 3900 as a positioning result. The position data may be transmitted to the external device by the communication unit 3800.

以上、移動体測位装置3000について説明した。このような移動体測位装置3000は、前述したように、慣性計測装置3100と、測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信するGPS受信部3300(受信部)と、受信した衛星信号に基づいて、GPS受信部3300の位置情報を取得する位置情報取得部3500(取得部)と、慣性計測装置3100から出力された慣性航法測位データ(慣性データ)に基づいて、移動体の姿勢を演算する演算処理部3200(演算部)と、算出された姿勢に基づいて位置情報を補正することにより、移動体の位置を算出する位置合成部3600(算出部)と、を含んでいる。これにより、上述した物理量センサー1(慣性計測装置2000)の効果を享受でき、信頼性の高い移動体測位装置3000が得られる。   The mobile positioning device 3000 has been described above. As described above, such a mobile positioning device 3000 includes the inertial measurement device 3100, the GPS receiving unit 3300 (receiving unit) for receiving the satellite signal on which the position information is superimposed from the positioning satellite, and the received satellite signal Based on the position information acquisition unit 3500 (acquisition unit) that acquires position information of the GPS reception unit 3300 and the inertial navigation positioning data (inertial data) output from the inertial measurement device 3100, It includes an arithmetic processing unit 3200 (arithmetic unit) to calculate, and a position synthesis unit 3600 (calculator) that calculates the position of the moving body by correcting the position information based on the calculated attitude. Thus, the effect of the above-described physical quantity sensor 1 (inertial measurement device 2000) can be obtained, and a highly reliable mobile object positioning device 3000 can be obtained.

<携帯型電子機器>
次に、本発明の一実施形態に係る物理量センサー1を適用した携帯型電子機器について、図15および図16を参照して説明する。図15は、携帯型電子機器の構成を模式的に示す平面図である。図16は、携帯型電子機器の概略構成を示す機能ブロック図である。
以下、携帯型電子機器の一例として、腕時計型の活動計(アクティブトラッカー)を示して説明する。
<Portable Electronic Equipment>
Next, a portable electronic device to which the physical quantity sensor 1 according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG. 15 and FIG. FIG. 15 is a plan view schematically showing the configuration of the portable electronic device. FIG. 16 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the portable electronic device.
Hereinafter, a wristwatch-type activity meter (active tracker) will be described as an example of the portable electronic device.

腕時計型の活動計(アクティブトラッカー)であるリスト機器1000は、図15に示すように、バンド1032,1037等によってユーザーの手首等の部位(被検体)に装着され、デジタル表示の表示部150を備えるとともに無線通信が可能である。上述した本発明に係る物理量センサー1は、角速度を計測するセンサーとしてリスト機器1000に組込まれている。   The wrist device 1000, which is a wristwatch-type activity meter (active tracker), is attached to a site (subject) such as the user's wrist by a band 1032, 1037 or the like as shown in FIG. Wireless communication is possible while being equipped. The physical quantity sensor 1 according to the present invention described above is incorporated in the wrist device 1000 as a sensor that measures an angular velocity.

リスト機器1000は、少なくとも物理量センサー1が収容されているケース1030と、ケース1030に収容され、物理量センサー1からの出力データを処理する処理部100(図16参照)と、ケース1030に収容されている表示部150と、ケース1030の開口部を塞いでいる透光性カバー1071と、を備えている。ケース1030の透光性カバー1071のケース1030の外側には、ベゼル1078が設けられている。ケース1030の側面には、複数の操作ボタン1080,1081が設けられている。以下、図16も併せて参照しながら、さらに詳細に説明する。   The wrist device 1000 is housed in a case 1030 in which at least the physical quantity sensor 1 is housed, a processing unit 100 housed in the case 1030 and processing output data from the physical quantity sensor 1 (see FIG. 16), and a case 1030 And a translucent cover 1071 closing the opening of the case 1030. A bezel 1078 is provided on the outside of the case 1030 of the translucent cover 1071 of the case 1030. On the side surface of the case 1030, a plurality of operation buttons 1080 and 1081 are provided. Hereinafter, further detailed description will be made with reference to FIG. 16 as well.

加速度センサー113は、互いに交差する(理想的には直交する)3軸方向の各々の加速度を検出し、検出した3軸加速度の大きさおよび向きに応じた信号(加速度信号)を出力する。また、物理量センサー1としての角速度センサー114は、互いに交差する(理想的には直交する)3軸方向の各々の角速度を検出し、検出した3軸角速度の大きさおよび向きに応じた信号(角速度信号)を出力する。   The acceleration sensor 113 detects each acceleration in the directions of three axes intersecting (ideally orthogonal) with each other, and outputs a signal (acceleration signal) according to the magnitude and direction of the detected three-axis acceleration. Further, an angular velocity sensor 114 as the physical quantity sensor 1 detects angular velocities in the directions of three axes intersecting (ideally orthogonal) with each other, and signals (angular velocity according to the detected magnitude and direction of the detected three axial angular velocities Output signal).

表示部150を構成する液晶ディスプレイ(LCD)では、種々の検出モードに応じて、例えば、GPSセンサー110や地磁気センサー111を用いた位置情報、移動量や物理量センサー1に含まれる角速度センサー114を用いた運動量などの運動情報、脈拍センサー115などを用いた脈拍数などの生体情報、もしくは現在時刻などの時刻情報などが表示される。なお、温度センサー116を用いた環境温度を表示することもできる。   The liquid crystal display (LCD) constituting the display unit 150 uses, for example, position information using the GPS sensor 110 or the geomagnetic sensor 111, and the angular velocity sensor 114 included in the movement amount and physical quantity sensor 1 according to various detection modes. The exercise information such as the exercise amount, the biological information such as the pulse rate using the pulse sensor 115, or the time information such as the current time is displayed. In addition, the environmental temperature using the temperature sensor 116 can also be displayed.

通信部170は、ユーザー端末と図示しない情報端末との間の通信を成立させるための各種制御を行う。通信部170は、例えば、Bluetooth(登録商標)(BTLE:Bluetooth Low Energyを含む)、Wi−Fi(登録商標)(Wireless Fidelity)、Zigbee(登録商標)、NFC(Near field communication)、ANT+(登録商標)等の近距離無線通信規格に対応した送受信機や通信部170はUSB(Universal Serial Bus)等の通信バス規格に対応したコネクターを含んで構成される。   The communication unit 170 performs various controls for establishing communication between the user terminal and an information terminal (not shown). The communication unit 170 may be, for example, Bluetooth (registered trademark) (BTLE: including Bluetooth Low Energy), Wi-Fi (registered trademark) (Wireless Fidelity), Zigbee (registered trademark), NFC (Near field communication), ANT + (registered trademark) The transceiver and the communication unit 170 compliant with the short distance wireless communication standard such as trademark are configured to include a connector compliant with the communication bus standard such as USB (Universal Serial Bus).

処理部100(プロセッサー)は、例えば、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等により構成される。処理部100は、記憶部140に格納されたプログラムと、操作部120(例えば操作ボタン1080,1081)から入力された信号とに基づき、各種の処理を実行する。処理部100による処理には、GPSセンサー110、地磁気センサー111、圧力センサー112、加速度センサー113、角速度センサー114、脈拍センサー115、温度センサー116、計時部130の各出力信号に対するデータ処理、表示部150に画像を表示させる表示処理、音出力部160に音を出力させる音出力処理、通信部170を介して情報端末と通信を行う通信処理、バッテリー180からの電力を各部へ供給する電力制御処理などが含まれる。   The processing unit 100 (processor) is configured by, for example, a micro processing unit (MPU), a digital signal processor (DSP), an application specific integrated circuit (ASIC) or the like. The processing unit 100 executes various processes based on the program stored in the storage unit 140 and the signals input from the operation unit 120 (for example, operation buttons 1080 and 1081). The processing by the processing unit 100 includes data processing for each output signal of the GPS sensor 110, the geomagnetic sensor 111, the pressure sensor 112, the acceleration sensor 113, the angular velocity sensor 114, the pulse sensor 115, the temperature sensor 116, and the clock unit 130, and the display unit 150. Display processing for displaying an image on the screen, sound output processing for outputting sound to the sound output unit 160, communication processing for communicating with an information terminal via the communication unit 170, power control processing for supplying power from the battery 180 to each unit, etc. Is included.

このようなリスト機器1000では、少なくとも以下のような機能を有することができる。
1.距離:高精度のGPS機能により計測開始からの合計距離を計測する。
2.ペース:ペース距離計測から、現在の走行ペースを表示する。
3.平均スピード:走行開始から現在までの平均スピードを算出し表示する。
4.標高:GPS機能により、標高を計測し表示する。
5.ストライド:GPS電波が届かないトンネル内などでも歩幅を計測し表示する。
6.ピッチ:1分あたりの歩数を計測し表示する。
7.心拍数:脈拍センサーにより心拍数を計測し表示する。
8.勾配:山間部でのトレーニングやトレイルランにおいて、地面の勾配を計測し表示する。
9.オートラップ:事前に設定した一定距離や一定時間を走った時に、自動でラップ計測を行う。
10.運動消費カロリー:消費カロリーを表示する。
11.歩数:運動開始からの歩数の合計を表示する。
Such a wrist device 1000 can have at least the following functions.
1. Distance: Measure the total distance from the start of measurement by high precision GPS function.
2. Pace: Displays the current running pace from the pace distance measurement.
3. Average Speed: Calculates and displays the average speed from the start of driving to the present.
4. Elevation: Measure and display elevation by GPS function.
5. Stride: Measures and displays stride even in a tunnel where GPS radio waves do not reach.
6. Pitch: Measure and display the number of steps per minute.
7. Heart rate: The heart rate is measured and displayed by the pulse sensor.
8. Slope: Measure and display the slope of the ground during training or trail running in mountainous areas.
9. Auto lap: Automatic lap measurement is performed when running a certain distance or certain time set in advance.
10. Exercise calories burned: Display calories burned.
11. Number of steps: Display the total number of steps from the start of exercise.

なお、リスト機器1000は、ランニングウォッチ、ランナーズウォッチ、デュアスロンやトライアスロン等マルチスポーツ対応のランナーズウォッチ、アウトドアウォッチ、および衛星測位システム、例えばGPSを搭載したGPSウォッチ、等に広く適用できる。   Note that the wrist device 1000 can be widely applied to a running watch, a runner's watch, a runner's watch compatible with multi sports such as a duathlon or a triathlon, an outdoor watch, and a satellite positioning system, for example, a GPS watch equipped with GPS.

また、上述では、衛星測位システムとしてGPS(Global Positioning System)を用いて説明したが、他の全地球航法衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)を利用してもよい。例えば、EGNOS(European Geostationary satellite Navigation Overlay Service)、QZSS(Quasi Zenith Satellite System)、GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System)、GALILEO、BeiDou(BeiDou Navigation Satellite System)、等の衛星測位システムのうち1又は2以上を利用してもよい。また、衛星測位システムの少なくとも1つにWAAS(Wide Area Augmentation System)、EGNOS(European Geostationary satellite Navigation Overlay Service)等の静止衛星型衛星航法補強システム(SBAS:Satellite Based Augmentation System)を利用してもよい。   Also, although the above description has been made using the GPS (Global Positioning System) as a satellite positioning system, another Global Navigation Satellite System (GNSS) may be used. For example, one or more satellite positioning systems such as EGNOS (European Geostationary Satellite Navigation Overlay Service), QZSS (Quasi Zenith Satellite System), GLONASS (GLO Bal NAvigation Satellite System), GALILEO, BeiDou (BeiDou Navigation Satellite System), etc. You may use it. In addition, at least one of the satellite positioning systems may use a satellite based augmentation system (SBAS) such as Wide Area Augmentation System (WAAS) or European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS). .

このような携帯型電子機器は、物理量センサー1および処理部100を備えているので、優れた信頼性を有している。   Such a portable electronic device includes the physical quantity sensor 1 and the processing unit 100, and thus has excellent reliability.

<電子機器>
次に、本発明の一実施形態に係る物理量センサー1を適用した電子機器について、図17〜図19を参照して説明する。
<Electronic equipment>
Next, an electronic device to which the physical quantity sensor 1 according to the embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 17 to 19.

先ず、図17を参照して、電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューター1100について説明する。図17は、電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を模式的に示す斜視図である。   First, with reference to FIG. 17, a mobile personal computer 1100 which is an example of the electronic apparatus will be described. FIG. 17 is a perspective view schematically showing a configuration of a mobile personal computer which is an example of the electronic apparatus.

この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1108を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター1100には、角速度センサーとして機能する物理量センサー1が内蔵されており、物理量センサー1の検出データに基づいて制御部1110が、例えば姿勢制御などの制御を行なうことができる。   In this figure, the personal computer 1100 comprises a main unit 1104 having a keyboard 1102 and a display unit 1106 having a display unit 1108. The display unit 1106 is rotated relative to the main unit 1104 via a hinge structure. It is supported movably. A physical quantity sensor 1 functioning as an angular velocity sensor is built in such a personal computer 1100, and based on detection data of the physical quantity sensor 1, the control unit 1110 can perform control such as attitude control.

図18は、電子機器の一例であるスマートフォン(携帯型電話機)の構成を模式的に示す斜視図である。   FIG. 18 is a perspective view schematically showing a configuration of a smartphone (mobile phone) as an example of the electronic device.

この図において、スマートフォン1200は、上述した物理量センサー1が組込まれている。物理量センサー1によって検出された検出データ(角速度データ)は、スマートフォン1200の制御部1201に送信される。制御部1201は、CPU(Central Processing Unit)を含んで構成されており、受信した検出データからスマートフォン1200の姿勢や、挙動を認識して、表示部1208に表示されている表示画像を変化させたり、警告音や、効果音を鳴らしたり、振動モーターを駆動して本体を振動させることができる。換言すれば、スマートフォン1200のモーションセンシングを行い、計測された姿勢や、挙動から、表示内容を変えたり、音や、振動などを発生させたりすることができる。特に、ゲームのアプリケーションを実行する場合には、現実に近い臨場感を味わうことができる。   In this figure, the smartphone 1200 incorporates the physical quantity sensor 1 described above. Detection data (angular velocity data) detected by the physical quantity sensor 1 is transmitted to the control unit 1201 of the smartphone 1200. The control unit 1201 includes a CPU (Central Processing Unit), recognizes the posture and behavior of the smartphone 1200 from the received detection data, and changes the display image displayed on the display unit 1208. Sound a warning sound or sound effect, or drive a vibration motor to vibrate the main unit. In other words, motion sensing of the smartphone 1200 can be performed, and the display content can be changed, sound, vibration, or the like can be generated from the measured attitude or behavior. In particular, when executing a game application, it is possible to experience a realistic feeling close to reality.

図19は、電子機器の一例であるディジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。   FIG. 19 is a perspective view showing a configuration of a digital still camera as an example of the electronic apparatus. Note that in this figure, the connection to an external device is also shown in a simplified manner.

ディジタルスチールカメラ1300のケース(ボディー)1302の背面には、表示部1310が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部1310は、被写体を電子画像として表示するファインダーとしても機能する。また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。   A display unit 1310 is provided on the back of the case (body) 1302 of the digital still camera 1300, and is configured to perform display based on an imaging signal by a CCD, and the display unit 1310 displays an object as an electronic image. It also functions as a finder. A light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side (the rear side in the drawing) of the case 1302.

撮影者が表示部1310に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。また、このディジタルスチールカメラ1300では、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニター1430が、データ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。このようなディジタルスチールカメラ1300には、角速度センサーとして機能する物理量センサー1が内蔵されており、物理量センサー1の検出データに基づいて制御部1316が、例えば手振れ補正などの制御を行なうことができる。   When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit 1310 and depresses the shutter button 1306, an imaging signal of the CCD at that time is transferred and stored in the memory 1308. In the digital still camera 1300, a video signal output terminal 1312 and an input / output terminal 1314 for data communication are provided on the side of the case 1302. As shown, a television monitor 1430 is connected to the video signal output terminal 1312, and a personal computer 1440 is connected to the data communication input / output terminal 1314 as necessary. Furthermore, the imaging signal stored in the memory 1308 is configured to be output to the television monitor 1430 or the personal computer 1440 by a predetermined operation. The digital still camera 1300 incorporates the physical quantity sensor 1 functioning as an angular velocity sensor, and based on the detection data of the physical quantity sensor 1, the control unit 1316 can perform control such as camera shake correction.

このような電子機器は、物理量センサー1および制御部1110,1201,1316を備えているので、優れた信頼性を有している。   Such an electronic device includes the physical quantity sensor 1 and the control units 1110, 1201, and 1316, and thus has excellent reliability.

なお、物理量センサー1を備える電子機器は、図17のパーソナルコンピューター1100、図18のスマートフォン(携帯型電話機)1200、図19のディジタルスチールカメラ1300の他にも、例えば、タブレット端末、時計、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンター)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーター、地震計、歩数計、傾斜計、ハードディスクの振動を計測する振動計、ロボットやドローンなど飛行体の姿勢制御装置、自動車の自動運転用慣性航法に使用される制御機器等に適用することができる。   In addition to the personal computer 1100 shown in FIG. 17, the smartphone (mobile phone) 1200 shown in FIG. 18, and the digital still camera 1300 shown in FIG. Ejection device (for example, ink jet printer), laptop personal computer, television, video camera, video tape recorder, car navigation device, pager, electronic notebook (including communication function included), electronic dictionary, calculator, electronic game machine, word processor, Workstations, video phones, television monitors for crime prevention, electronic binoculars, POS terminals, medical equipment (eg electronic thermometers, sphygmomanometers, blood glucose meters, electrocardiogram measuring devices, ultrasound diagnostic devices, electronic endoscopes), fish finders, etc. Measuring machine , Instruments (eg, instruments of vehicles, aircraft, ships), flight simulators, seismometers, pedometers, inclinometers, vibrometers that measure the vibrations of hard disks, attitude control devices for flying objects such as robots and drone, vehicles The present invention can be applied to control devices and the like used in inertial navigation for autonomous driving.

<移動体>
次に、本発明の一実施形態に係る物理量センサー1を適用した移動体について、図20を参照して説明する。図20は、移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図である。
<Mobile body>
Next, a mobile body to which the physical quantity sensor 1 according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 20 is a perspective view showing a configuration of a car which is an example of a moving body.

図20に示すように、移動体としての自動車1500には、物理量センサー1が内蔵されており、例えば、物理量センサー1によって車体1501の姿勢を検出することができる。物理量センサー1の検出信号は、車体の姿勢を制御する姿勢制御部としての車体姿勢制御装置1502に供給され、車体姿勢制御装置1502は、その信号に基づいて車体1501の姿勢を検出し、検出結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪1503のブレーキを制御したりすることができる。また、物理量センサー1は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム(ABS)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Indium Tire Pressure Monitoring System)、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター等の電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)に広く適用できる。   As shown in FIG. 20, the physical quantity sensor 1 is built in an automobile 1500 as a moving body, and, for example, the physical quantity sensor 1 can detect the posture of the vehicle body 1501. The detection signal of the physical quantity sensor 1 is supplied to a vehicle body posture control device 1502 as a posture control unit for controlling the posture of the vehicle body, and the vehicle body posture control device 1502 detects the posture of the vehicle body 1501 based on the signal, and the detection result Depending on the situation, the hardness of the suspension can be controlled or the brakes of the individual wheels 1503 can be controlled. In addition, the physical quantity sensor 1 is also keyless entry, immobilizer, car navigation system, car air conditioner, antilock brake system (ABS), air bag, tire pressure monitoring system (TPMS: Indium Tire Pressure Monitoring System), The present invention can be widely applied to electronic control units (ECUs) such as engine control and battery monitors of hybrid vehicles and electric vehicles.

また、移動体に適用される物理量センサー1は、上記の例示の他にも、例えば、二足歩行ロボットや電車などの姿勢制御、ラジコン飛行機、ラジコンヘリコプター、およびドローンなどの遠隔操縦あるいは自律式の飛行体の姿勢制御、農業機械(農機)、もしくは建設機械(建機)などの姿勢制御、ロケット、人工衛星、船舶、AGV(無人搬送車)、二および足歩行ロボットなどの制御において利用することができる。以上のように、各種移動体の姿勢制御の実現にあたって、物理量センサー1およびそれぞれの制御部(不図示)が組み込まれる。   In addition to the above examples, the physical quantity sensor 1 applied to a moving object may be, for example, attitude control such as a biped robot or a train, remote control such as a radio controlled airplane, a radio controlled helicopter, or a drone or autonomous type. Use in control of attitude control of flight vehicles, attitude control of agricultural machines (growing machines) or construction machines (building machines), control of rockets, artificial satellites, ships, AGVs (unmanned transport vehicles), biped and two-legged robots, etc. Can. As described above, the physical quantity sensor 1 and the respective control units (not shown) are incorporated to realize attitude control of various moving bodies.

このような移動体は、物理量センサー1、および制御部(例えば、姿勢制御部としての車体姿勢制御装置1502)を備えているので、優れた信頼性を有している。   Such a moving body includes the physical quantity sensor 1 and the control unit (for example, the vehicle body posture control device 1502 as a posture control unit), and therefore has excellent reliability.

以上、物理量センサー1,1a,1b、慣性計測装置2000、移動体測位装置3000、携帯型電子機器(1000)、電子機器(1100,1200,1300)、および移動体(1500)を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。   As described above, the physical quantity sensors 1, 1a and 1b, the inertial measurement device 2000, the mobile object positioning device 3000, the portable electronic device (1000), the electronic device (1100, 1200, 1300), and the mobile object (1500) are illustrated. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each part can be replaced with any configuration having the same function. In addition, any other component may be added to the present invention.

また、前述した実施形態では、X軸、Y軸およびZ軸が互いに直交しているが、互いに交差していれば、これに限定されず、例えば、X軸がYZ平面の法線方向に対して若干傾いていてもよいし、Y軸がXZ平面の法線方向に対して若干傾いていてもよいし、Z軸がXY平面の法線方向に対して若干傾いていてもよい。なお、若干とは、物理量センサー1,1a,1bがその効果を発揮することができる範囲を意味し、具体的な傾き角度(数値)は、構成等によって異なる。   In the embodiment described above, the X axis, the Y axis, and the Z axis are orthogonal to each other, but the present invention is not limited to this as long as they intersect with each other. For example, the X axis is perpendicular to the YZ plane. The Y axis may be slightly inclined with respect to the normal direction of the XZ plane, or the Z axis may be slightly inclined with respect to the normal direction of the XY plane. Note that “slightly” means a range in which the physical quantity sensors 1, 1 a, 1 b can exhibit the effect, and the specific inclination angle (numerical value) differs depending on the configuration or the like.

1,1a,1b…物理量センサー、2…基板、21…凹部、22,221,222,223,224,225…マウント、23,24,25,26,27,28…溝部、3…蓋体、31…凹部、32…連通孔、33…封止部材、39…ガラスフリット、4…素子部、4A,4B…可動体、41A,41B…駆動部、411A,411B…可動駆動電極、412A,412B…固定駆動電極、42A,42B…第1固定部、421A,421B…第2固定部、43A,43B…第2ばね部としての駆動ばね、44A,44B…検出部、441A,441B…可動検出電極、442A,442B,443A,443B…固定検出電極、451,452…第1固定部、46A,46B…第1ばね部としての検出ばね、47A,47B…逆相ばね、471A,471B,…ばね本体、472A,473A…アーム、474A,475A…接続部、477A,477B,478A,478B…梁、48…フレーム、481,482…欠損部、488,489…フレームばね、49A,49B…モニター部、491A,491B…可動モニター電極、492A,492B,493A,493B…固定モニター電極、50…第1幹部、51…可動検出電極指、52,52a…第1連結部、521…第1支持部、522…第2支持部、53…固定検出電極指、60…第2幹部、61…可動駆動電極指、62…第2連結部、621…第3支持部、622…第4支持部、63…固定駆動電極指、73,74,75,76,77,78…配線、1000…携帯型電子機器としてのリスト機器、1100…パーソナルコンピューター、1200…スマートフォン(携帯電話機)、1300…ディジタルスチールカメラ、1500…移動体としての自動車、2000…慣性計測装置、3000…移動体測位装置、G1,G2,G3,G4,G5,G6,G7,G8…間隔、L1,L2,L3,L4,L5,L6…長さ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a, 1b ... Physical quantity sensor, 2 ... Board | substrate, 21 ... Recess, 22, 221, 222, 223, 224, 225 ... Mount, 23, 24, 25, 26, 27, 28 ... Groove part, 3 ... Lid, DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 recessed part 32 communicating hole 33 sealing member 39 glass frit 4 element part 4A, 4B movable body 41A, 41B drive part 411A, 411B movable drive electrode 412A, 412B ... fixed drive electrode, 42A, 42B ... first fixed section, 421A, 421B ... second fixed section, 43A, 43B ... drive spring as second spring section, 44A, 44B ... detection section, 441A, 441B ... movable detection electrode 442A, 442B, 443A, 443B ... fixed detection electrode, 451, 452 ... first fixed section, 46A, 46B ... detection spring as first spring section, 47A, 47B ... reverse phase spring, 4 1A, 471B, ... spring body, 472A, 473A ... arm, 474A, 475A ... connection portion, 477A, 477B, 478A, 478B ... beam, 48 ... frame, 481, 482 ... defective portion, 488, 489 ... frame spring, 49A , 49B: monitor unit, 491A, 491B: movable monitor electrode, 492A, 492B, 493A, 493B: fixed monitor electrode, 50: first trunk, 51: movable detection electrode finger, 52, 52a: first connection portion, 521: 521 First support section 522: second support section 53: fixed detection electrode finger 60: second stem section 61: movable drive electrode finger 62: second connection section 621: third support section 622: fourth Support part, 63: fixed drive electrode finger, 73, 74, 75, 76, 77, 78: wiring, 1000: wrist device as portable electronic device, 1100: paper Sonal computer, 1200 ... smart phone (mobile phone), 1300 ... digital still camera, 1500 ... car as a moving body, 2000 ... inertia measurement device, 3000 ... mobile body positioning device, G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7, G8 ... interval, L1, L2, L3, L4, L5, L6 ... length.

Claims (12)

基板と、
前記基板に設けられ、物理量を検出する検出部と、を有し、
前記検出部は、
前記基板に固定されている固定検出電極と、
前記基板に対して前記物理量の検出軸方向である第1方向に変位可能な可動検出電極と、
前記基板に前記可動検出電極を固定する第1固定部と、
前記第1固定部と前記可動検出電極とを連結する第1ばね部と、を有し、
前記固定検出電極は、
前記第1方向に交差する方向である第2方向に沿って設けられている複数の固定検出電極指を有し、
前記可動検出電極は、
前記第1方向に沿って設けられている第1幹部と、前記第1幹部から前記第2方向に沿って設けられ、前記固定検出電極指と前記第1方向に間隔を空けて配置される複数の可動検出電極指と、前記第1幹部に連結する第1連結部と、を有し、
前記第1連結部は、
前記第1幹部に連結する第1支持部と、前記第1ばね部に連結する第2支持部と、を有し、
前記第1支持部と前記固定検出電極との前記第1方向の間隔は、前記第2支持部と前記固定検出電極との前記第1方向の間隔より小さいことを特徴とする物理量センサー。
A substrate,
A detection unit provided on the substrate and detecting a physical quantity;
The detection unit is
A fixed detection electrode fixed to the substrate;
A movable detection electrode displaceable in a first direction which is a detection axial direction of the physical quantity with respect to the substrate;
A first fixing portion for fixing the movable detection electrode to the substrate;
A first spring unit connecting the first fixed unit and the movable detection electrode;
The fixed detection electrode is
It has a plurality of fixed detection electrode fingers provided along a second direction which is a direction intersecting the first direction,
The movable detection electrode is
A plurality of first stems provided along the first direction and a plurality of stems provided along the second direction from the first stem and spaced apart from the fixed detection electrode fingers in the first direction A movable connection electrode finger of the above and a first connection part connected to the first trunk,
The first connecting portion is
A first support portion connected to the first trunk, and a second support portion connected to the first spring portion;
The physical quantity sensor, wherein a distance between the first support portion and the fixed detection electrode in the first direction is smaller than a distance between the second support portion and the fixed detection electrode in the first direction.
前記第1支持部の前記第2方向の長さは、前記可動検出電極指の前記第2方向の長さと略等しいことを特徴とする請求項1に記載の物理量センサー。   2. The physical quantity sensor according to claim 1, wherein a length of the first support portion in the second direction is substantially equal to a length of the movable detection electrode finger in the second direction. 前記第1支持部と前記固定検出電極との前記第1方向の間隔は、前記固定検出電極指と前記可動検出電極指との前記第1方向の間隔と略等しいことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の物理量センサー。   The distance between the first support portion and the fixed detection electrode in the first direction is substantially equal to the distance between the fixed detection electrode finger and the movable detection electrode in the first direction. Or the physical quantity sensor of Claim 2. 基板と、
前記基板に設けられ、物理量を検出する検出部と、を有し、
前記検出部は、
前記基板に固定されている固定検出電極と、
前記基板に対して前記物理量の検出軸方向である第1方向に変位可能な可動検出電極と、
前記基板に前記可動検出電極を固定する第1固定部と、
前記第1固定部と前記可動検出電極とを連結する第1ばね部と、を有し、
前記固定検出電極は、
前記第1方向に交差する方向である第2方向に沿って設けられている複数の固定検出電極指を有し、
前記可動検出電極は、
前記第1方向に沿って設けられている第1幹部と、前記第1幹部から前記第2方向に沿って設けられ、前記固定検出電極指と前記第1方向に間隔を空けて配置される複数の可動検出電極指と、前記第1幹部に連結する第1連結部と、を有し、
前記第1連結部の前記第2方向の長さは、前記可動検出電極指の前記第2方向の長さと略等しく、
前記第1連結部と前記固定検出電極との前記第1方向の間隔は、前記固定検出電極指と前記可動検出電極指との前記第1方向の間隔と略等しいことを特徴とする物理量センサー。
A substrate,
A detection unit provided on the substrate and detecting a physical quantity;
The detection unit is
A fixed detection electrode fixed to the substrate;
A movable detection electrode displaceable in a first direction which is a detection axial direction of the physical quantity with respect to the substrate;
A first fixing portion for fixing the movable detection electrode to the substrate;
A first spring unit connecting the first fixed unit and the movable detection electrode;
The fixed detection electrode is
It has a plurality of fixed detection electrode fingers provided along a second direction which is a direction intersecting the first direction,
The movable detection electrode is
A plurality of first stems provided along the first direction and a plurality of stems provided along the second direction from the first stem and spaced apart from the fixed detection electrode fingers in the first direction A movable connection electrode finger of the above and a first connection part connected to the first trunk,
The length of the first connection portion in the second direction is substantially equal to the length of the movable detection electrode finger in the second direction,
A physical quantity sensor, wherein a distance between the first connection portion and the fixed detection electrode in the first direction is substantially equal to a distance between the fixed detection electrode finger and the movable detection electrode finger in the first direction.
前記基板に設けられ、前記検出部を駆動可能な駆動部、を有し、
前記駆動部は、
前記基板に固定されている固定駆動電極と、
前記基板に対して前記第2方向に変位可能な可動駆動電極と、
前記基板に前記可動駆動電極を固定する第2固定部と、
前記第2固定部と前記可動駆動電極とを連結する第2ばね部と、を有し、
前記固定駆動電極は、
前記第2方向に沿って設けられている複数の固定駆動電極指を有し、
前記可動駆動電極は、
前記第1方向に沿って設けられている第2幹部と、前記第2幹部から前記第2方向に沿って設けられ、前記固定駆動電極指と前記第1方向に間隔を空けて配置される複数の可動駆動電極指と、前記第2幹部に連結する第2連結部と、を有し、
前記第2連結部は、
前記第2幹部に連結する第3支持部と、前記第2ばね部に連結する第4支持部と、を有し、
前記第3支持部と前記固定駆動電極との前記第1方向の間隔は、前記第4支持部と前記固定駆動電極との前記第1方向の間隔より小さいことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の物理量センサー。
A driving unit provided on the substrate and capable of driving the detection unit;
The drive unit is
A fixed drive electrode fixed to the substrate;
A movable drive electrode displaceable in the second direction with respect to the substrate;
A second fixing portion for fixing the movable drive electrode to the substrate;
And a second spring portion connecting the second fixed portion and the movable drive electrode,
The fixed drive electrode is
A plurality of fixed drive electrode fingers provided along the second direction;
The movable drive electrode is
A second trunk provided along the first direction, and a plurality of the second trunk provided from the second trunk along the second direction and spaced apart from the fixed drive electrode finger in the first direction And a second connection portion connected to the second trunk,
The second connection portion is
A third support portion connected to the second trunk, and a fourth support portion connected to the second spring portion;
The distance between the third support portion and the fixed drive electrode in the first direction is smaller than the distance between the fourth support portion and the fixed drive electrode in the first direction. The physical quantity sensor according to any one of Items 4.
前記第3支持部の前記第2方向の長さは、前記可動駆動電極指の前記第2方向の長さと略等しいことを特徴とする請求項5に記載の物理量センサー。   The physical quantity sensor according to claim 5, wherein a length of the third support in the second direction is substantially equal to a length of the movable drive electrode finger in the second direction. 前記第3支持部と前記固定駆動電極との前記第1方向の間隔は、前記固定駆動電極指と前記可動駆動電極指との前記第1方向の間隔と略等しいことを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の物理量センサー。   The distance between the third support portion and the fixed drive electrode in the first direction is substantially equal to the distance between the fixed drive electrode finger and the movable drive electrode in the first direction. Or the physical quantity sensor of Claim 6. 請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーの駆動を制御する制御回路と、を備えていることを特徴とする慣性計測装置。
A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 7,
And a control circuit for controlling the drive of the physical quantity sensor.
請求項8に記載の慣性計測装置と、
測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信する受信部と、
受信した前記衛星信号に基づいて、前記受信部の位置情報を取得する取得部と、
前記慣性計測装置から出力された慣性データに基づいて、移動体の姿勢を演算する演算部と、
算出された前記姿勢に基づいて前記位置情報を補正することにより、前記移動体の位置を算出する算出部と、を備えていることを特徴とする移動体測位装置。
An inertial measurement device according to claim 8;
A receiver for receiving a satellite signal on which position information is superimposed from a positioning satellite;
An acquisition unit that acquires position information of the reception unit based on the received satellite signal;
An arithmetic unit that calculates the attitude of the moving object based on the inertial data output from the inertial measurement device;
And a calculator configured to calculate the position of the mobile body by correcting the position information based on the calculated attitude.
請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーが収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記物理量センサーからの出力データを処理する処理部と、
前記ケースに収容されている表示部と、
前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、を備えていることを特徴とする携帯型電子機器。
A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 7,
A case containing the physical quantity sensor;
A processing unit housed in the case and processing output data from the physical quantity sensor;
A display unit housed in the case;
And a translucent cover closing the opening of the case.
請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、を備えていることを特徴とする電子機器。
A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 7,
And a control unit configured to perform control based on a detection signal output from the physical quantity sensor.
請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて姿勢の制御を行う姿勢制御部と、を備えていることを特徴とする移動体。
A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 7,
And a posture control unit configured to control a posture based on a detection signal output from the physical quantity sensor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11378584B2 (en) 2018-02-27 2022-07-05 Seiko Epson Corporation Angular velocity sensor, electronic apparatus, and vehicle

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07308001A (en) * 1994-05-13 1995-11-21 Kyushu Electric Power Co Inc Method and apparatus for automatically measuring traveling capacity of ground vehicle
JP2000346649A (en) * 1999-06-04 2000-12-15 Samsung Electro Mech Co Ltd Micro gyroscope
JP2002340927A (en) * 2001-05-14 2002-11-27 Aisin Seiki Co Ltd Acceleration sensor
JP2013519071A (en) * 2010-02-02 2013-05-23 ノースロップ グラマン リテフ ゲーエムベーハー Coriolis gyroscope with correction unit and method for reducing quadrature bias
JP2013213734A (en) * 2012-04-02 2013-10-17 Seiko Epson Corp Physical quantity sensor and electronic apparatus
JP2014115080A (en) * 2012-12-06 2014-06-26 Alps Electric Co Ltd Physical quantity sensor
JP2016206207A (en) * 2016-08-19 2016-12-08 セイコーエプソン株式会社 Gyro sensor and electronic apparatus

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07308001A (en) * 1994-05-13 1995-11-21 Kyushu Electric Power Co Inc Method and apparatus for automatically measuring traveling capacity of ground vehicle
JP2000346649A (en) * 1999-06-04 2000-12-15 Samsung Electro Mech Co Ltd Micro gyroscope
JP2002340927A (en) * 2001-05-14 2002-11-27 Aisin Seiki Co Ltd Acceleration sensor
JP2013519071A (en) * 2010-02-02 2013-05-23 ノースロップ グラマン リテフ ゲーエムベーハー Coriolis gyroscope with correction unit and method for reducing quadrature bias
JP2013213734A (en) * 2012-04-02 2013-10-17 Seiko Epson Corp Physical quantity sensor and electronic apparatus
JP2014115080A (en) * 2012-12-06 2014-06-26 Alps Electric Co Ltd Physical quantity sensor
JP2016206207A (en) * 2016-08-19 2016-12-08 セイコーエプソン株式会社 Gyro sensor and electronic apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11378584B2 (en) 2018-02-27 2022-07-05 Seiko Epson Corporation Angular velocity sensor, electronic apparatus, and vehicle
US11747358B2 (en) 2018-02-27 2023-09-05 Seiko Epson Corporation Angular velocity sensor, electronic apparatus, and vehicle
US11852652B2 (en) 2018-02-27 2023-12-26 Seiko Epson Corporation Angular velocity sensor, electronic apparatus, and vehicle

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